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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA
SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA
SHIVELLY LOS GALETTO
MANEJO DO FÓSFORO NA FASE INICIAL DE ADOÇÃO DO SISTEMA DE
INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO
PONTA GROSSA
2013
SHIVELLY LOS GALETTO
MANEJO DO FÓSFORO NA FASE INICIAL DE ADOÇÃO DO SISTEMA DE
INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO
Dissertação apresentada à Universidade Estadual
de Ponta Grossa para obtenção do título de
Mestre em Agronomia – Área de concentração:
Agricultura. Linha de pesquisa: Uso e Manejo do
Solo.
Orientador: Prof. Dr. Adriel Ferreira da Fonseca
PONTA GROSSA
2013
Shivelly los galetto
Aprovação da banca
Ela sempre me apoiou com muita paciência e carinho,
muitas vezes sofrendo com a minha ausência.
Ele com todo seu exemplo e apoio, sempre me ensinou
uma maneira de seguir em frente.
À Meriam Los e Normando Galeto, minha mãe e meu pai,
DEDICO este trabalho.
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela concessão da vida, bênçãos, inspirações, oportunidades, saúde e
principalmente, pelas pessoas colocadas no meu caminho.
Aos meus pais, Normando Galeto e Meriam Los, pelo apoio em todos os momentos,
compreensão e disposição para tornarem possível todas as conquistas ao longo da minha vida.
Ao meu orientador, Prof. Dr. Adriel Ferreira da Fonseca, por toda a ajuda, incentivo,
credibilidade, ensinamentos, e principalmente por ser um excelente profissional, apostando
sempre no crescimento de seus alunos.
À Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), pela oportunidade de realização do
curso, e em especial, aos Professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, por
contribuírem com meu aprimoramento profissional e intelectual.
À Fundação Araucária pela concessão da bolsa de estudos e recursos financeiros, e às
instituições: Fundação ABC, Yoorin Fertilizantes e International Plant Nutrition Institute
(IPNI), pelo apoio financeiro para execução do trabalho experimental em campo.
Aos funcionários da UEPG, em especial à Verônica Carneiro, técnica do Laboratório
de Nutrição de Plantas e, Dirce Vaz, técnica do Laboratório de Fertilidade do Solo, pela
amizade, palavras de apoio e auxílio na realização das análises laboratoriais.
Aos colegas de trabalho que fizeram e fazem parte dos Laboratórios de Nutrição de Plantas
e de Fertilidade do solo, e que de alguma forma colaboraram para a concretização deste trabalho:
Eduardo Guntzel, Silvano Harkatin, André Auler, Luana Duda, Thays Schneider, Simone
Miara, Jéssica dos Santos, Flávia Biassio, Joaquim de Lima, Hendrik Ivan Reifur, Rodrigo
D’Ávila, Augusto Pontarolo Neto, Elton Rech, Gabriel Soares, Felipe Vriesman, Sara
Carrera, Moisés Marcondes, Renato Zardo Filho, Angelo Bini, Adriano Haliski, Danilo
Scharr e, em especial, ao Fabrício Siqueira Hennipman por toda ajuda, dedicação, paciência e
companheirismo. Sua presença foi essencial em todos os momentos.
A todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho,
meus sinceros agradecimentos.
GALETTO, Shivelly Los. Manejo do fósforo na fase inicial de adoção do sistema de
integração lavoura-pecuária em plantio direto. 2013. Dissertação de Mestrado em
Agronomia – Universidade Estadual de Ponta Grossa.
RESUMO
A integração lavoura-pecuária (ILP) tem sido uma prática que, quando bem manejada e
associada ao sistema plantio direto (PD), aumenta a qualidade do solo. Todavia, a maioria dos
solos brasileiros apresenta baixa fertilidade natural de fósforo (P). Desta forma, o
desenvolvimento de estratégias que aumentem a eficiência de uso de fertilizantes fosfatados
possibilita um agronegócio mais sustentável do ponto de vista agronômico e econômico. Os
objetivos desse estudo foram avaliar o acúmulo de P e o rendimento das culturas de milho,
soja, aveia preta e azevém anual adubados com fontes e doses de P2O5 na ILP em PD. Ainda,
avaliar a biodisponibilidade de P para a cultura do milho, extraído pelos métodos de Melich-1
(M1), Resina trocadora de íons (RTI) e Morgan modificado (MM), após 36 meses de
experimentação. O experimento foi instalado em abril/2009, no município de Castro-PR em
um Cambissolo Háplico textura muito argilosa. Foi empregado delineamento em blocos ao
acaso em esquema fatorial incompleto (3x3+1) com quatro repetições. Os tratamentos
consistiram na aplicação superficial (em área total) de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1
ano-1
de
P2O5) por ocasião da semeadura da forrageira de inverno (aveia preta ou azevém anual), nas
formas de superfosfato triplo (SFT), fosfato natural reativo (FNR) e termofosfato magnesiano
(TFM). Foram avaliados os rendimentos de massa seca da aveia preta (2009 e 2011) e azevém
anual (2010), de grãos de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11), e o acúmulo de P
nessas culturas. Aos 36 meses de estudo, foram coletadas amostras de solo das camadas de 0-
5, 5-10, 10-15 e 15-20 cm, para determinação das concentrações de P disponível pelos
diferentes métodos extratores (M1, RTI e MM) e, para avaliação da disponibilidade de P para
a cultura do milho (2011/12). O uso de SFT, por ocasião da semeadura da aveia preta
proporcionou maior rendimento de massa seca total (MST) e acúmulo de P na MST (P-MST)
nesta cultura. No entanto, para a cultura do milho, os tratamentos não influenciaram o
rendimento de grãos (RG) e acúmulo de P na parte área (P-Ac), no primeiro ano de uso. Os
tratamentos não influenciaram o rendimento de MST do azevém anual e o RG de soja no
segundo ano de avaliação. Porém, houve maior acúmulo de P-MST do azevém anual
mediante aplicação de TFM e, para a soja, o P-Ac foi maior nos tratamentos com aplicação
antecipada de SFT e TFM. A aplicação de TFM por ocasião da semeadura da aveia preta
proporcionou maior rendimento de MST e P-MST nesta cultura, e também, maior RG e P-Ac
no milho, no terceiro ano de estudo. A RTI extraiu maiores quantidades de P disponível,
seguida do extrator de M1 e do MM. Nos tratamentos que receberam aplicação de SFT, os
extratores de M1 e RTI obtiveram eficiência semelhante quando correlacionados com os
atributos de RMS, RG, P-MS e P-Ex do milho. Para as fontes insolúveis em água (FNR e
TFM), o P extraído pela RTI melhor se correlacionou com o P-MS e o P-Ex. A solução de
MM foi ineficiente para prever a biodisponibilidade de P para o milho, cultivado em solo com
alto teor de argila e óxidos de ferro e alumínio, que recebeu a aplicação de doses e fontes de
P, em um sistema de ILP em PD.
PALAVRAS-CHAVE: Avena strigosa Schreb., Lolium multiflorum L., Zea mays L., Glycine
Max (L.) Merr., fosfatos insolúveis em água, extratores de fósforo.
GALETTO, Shivelly Los. Management of phosphorus in the initial adoption of
integrated crop-livestock in no-tillage. 2013. Master Science in Agronomy Dissertation –
State University of Ponta Grossa.
SUMMARY
Crop-livestock integration (CLI) is a practice that, when properly managed and associated
with no-tillage (NT), has been improving a soil quality. However, most of soils in Brazil have
a low level of phosphorus (P). Thus, the development of strategies to increase phosphorus use
efficiency has been crucial for sustainable agribusiness in an agronomic and economic
viewpoint. The objectives of this study were to evaluate the accumulation of P and yields of
corn, soybean, black oat and ryegrass fertilized with sources and levels of P2O5 in CLI under
NT and to evaluate the bioavailability of P for maize, extracted by the methods Melich-1
(M1), ion exchange resin (IER) and modified Morgan (MM), after 36 months of
experimentation. The experiment was established in April 2009, in the municipality of Castro-
PR in a Dystric Cambisol and the experimental design was an incomplete factorial (3x3+1),
with four replications. The treatments consisted in surface (total area) application of levels (0,
60, 120 and 180 kg ha-1 yr-1 P2O5) during sowing of winter forage (black oat or annual
ryegrass) in the form of triple superphosphate (TSP), reactive rock phosphate (RRP) and
magnesium termophosphate (MTP). The dry matter yields for black oat (2009 and 2011) and
ryegrass (2010), grain yield for maize (2009/10 and 2011/12) and soybean (2010/11), and P
accumulation were evaluated in these crops. In 36 months of study, soil samples were
collected from the layers 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm, to determine the concentrations of
available P by different methods extractants (M1, IER and MM) and to assess the availability
of P for maize (2011/12). The use of TSP, during sowing of black oat occasioned the highest
yield of dry matter (DM) and P accumulation in DM (P-DM) in this crop. However, for the
maize crop, the treatments did not affect grain yield (GY) and P accumulation in plant (P-Ac)
at the first year of use. The treatments did not affect the yield of DM annual ryegrass and GY
of soybean, in the second year of assessment. However, there was a greater accumulation of
P-DM in the annual ryegrass, when applying MTP. For soybeans, the P-Ac was higher in the
treatments with early application of TSP and MTP. The application of MTP during sowing of
black oat occasioned the highest yield of DM and P-DM in this crop. The GY and P-Ac were
higher in maize, occasioned by the use TFM, in the third year of study. Concentrations of
available P in soil after 36 months of study, had variations according to each extractor. The
ion exchange resin extracted greater amounts of P, followed by the extractor M1 and MM. In
the treatments that received application of TSP, the M1 and IER extractants has obtained
similar efficiency when correlated with the maize’s attributes (DMY, GY, P-DM and P-Ex).
IER was the most efficient extractor which correlated with the P-DM and P-Ex when were
applied sources insoluble in water (RRP and MTP). The MM extractor was ineffective to
predicting the bioavailability of P for the maize grown in a soil with high content of clay and
Fe and Al oxides, which received the application of rates and sources of P in a CLI system
under NT.
KEYWORDS: Avena strigosa Schreb., Lolium multiflorum L., Zea mays L., Glycine Max
(L.) Merr., water insoluble phosphates, phosphorus extractants.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Representação esquemática das formas de fósforo na maioria dos solos
tropicais no Brasil............................................................................................ 20
Figura 2. Ciclagem do fósforo na integração lavoura-pecuária....................................... 21
Figura 3. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa
seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado
na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da aveia preta
(2009), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração
lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato
natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma
letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 40
Figura 4. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa
seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado
na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da azevém anual
(2010), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração
lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato
natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma
letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 41
Figura 5. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa
seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado
na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da aveia preta
(2011), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração
lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato
natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma
letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 43
Figura 6. Rendimento de grãos (RG), fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo
exportado (P-Ex) nos grãos de milho (2009/10) e soja (2010/11), após
aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na integração
lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato
natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma
letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 48
Figura 7. Rendimento de grãos (RG) de milho (2011/12), após aplicação antecipada e
superficial de doses e fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em
plantio direto. ○ Superfosfato triplo (SFT),  fosfato natural reativo (FNR),
e ∆ termofosfato magnesiano (TFM). Pontos são médias de quatro
repetições (**: P<0,01 e *: P<0,05)................................................................. 49
Figura 8. Fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos
grãos de milho (2011/12), após aplicação antecipada e superficial de fontes
de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT:
superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato
magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste
de Tukey (α=0,05)............................................................................................ 51
Figura 9. Fósforo disponível extraído pela solução de Mehlich-1 (P-M1), aos 36 meses
após a aplicação anual na superfície (em área total) de doses (0, 60, 120 e 180
kg ha-1
) e fontes [superfosfato triplo (○), fosfato natural reativo (□) e
termofosfato magnesiano (∆)] de P2O5 na integração lavoura-pecuária em
plantio direto. Pontos são médias de quatro repetições. **P<0,01 e
*P<0,05............................................................................................................... 62
Figura 10. Efeito de fontes em camadas do solo sobre a disponibilidade do fósforo
extraído pelo método de Mehlich-1 (P-M1), Resina trocadora de íons (P-
RTI) e Morgan modificado (P-MM), aos 36 meses após a aplicação anual
na superfície (em área total) de superfosfato triplo (SFT), fosfato natural
reativo (FNR) e termofosfato magnesiano (TFM). Médias seguidas de
mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (P=0,05), para cada
camada.............................................................................................................. 63
Figura 11. Fósforo disponível extraído pelo método da Resina trocadora de íons (P-
RTI), aos 36 meses após a aplicação anual na superfície (em área total) de
doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1
) e fontes [superfosfato triplo (○), fosfato
natural reativo (□) e termofosfato magnesiano (∆)] de P2O5 na integração
lavoura-pecuária em plantio direto. Pontos são médias de quatro repetições.
**P<0,01.......................................................................................................... 66
Figura 12. Fósforo disponível extraído pelo método de Morgan modificado, aos 36
meses após a aplicação anual na superfície (em área total) de doses (0, 60,
120 e 180 kg ha-1
) e fontes [superfosfato triplo (○), fosfato natural reativo
(□) e termofosfato magnesiano (∆)] de P2O5 na integração lavoura-pecuária
em plantio direto. Pontos são médias de quatro repetições. **P<0,01............ 68
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Temperatura e precipitação média no período experimental (abril/2009 a
abril/2012)........................................................................................................ 32
Tabela 2. Sequência de eventos das culturas no período do experimento: época de
semeadura, espaçamento entre linhas e densidade de semeadura, cultivar ou
híbrido, descrição geral das atividades e manejo de cobertura (forragens) ou
colheita (grãos)................................................................................................. 34
Tabela 3. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para
aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010) submetidos a doses de
fósforo (0, 60, 120, 180 kg ha-1
de P2O5 total), aplicadas na superfície do
solo, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto................. 38
Tabela 4. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para o
milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) submetidos a doses
(antecipadas) de fósforo (0, 60, 120, 180 kg ha-1
de P2O5 total), aplicadas na
superfície do solo, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio
direto................................................................................................................ 47
Tabela 5. Eficiência relativa do rendimento de grãos de milho (2011/12), considerando
as doses e fontes de fósforo aplicadas por ocasião da semeadura da aveia
preta (2011) em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio
direto................................................................................................................
Tabela 6. Valores de F para o fósforo disponível por diferentes extratores, em camadas
distintas de solo, após 36 meses de experimentação, mediante aplicação
anual de fontes e doses de fósforo na superfície do solo em área total (por
ocasião da semeadura da forrageira de inverno), em sistema de integração
lavoura-pecuária em plantio direto...................................................................
Tabela 7. Concentrações mínimas, máximas e médias (mg dm-3
) de fósforo disponível
por diferentes extratores, em camadas distintas de solo, após 36 meses de
experimentação, mediante aplicação anual de fontes1
e doses2
de fósforo na
superfície do solo em área total (por ocasião da semeadura da forrageira de
inverno), em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto..........
50
61
65
Tabela 8. Coeficientes de correlação entre as concentrações de fósforo disponível por
diferentes extratores e camadas distintas de solo, e os atributos do milho,
após 36 meses de experimentação, mediante aplicação anual de fontes1
e
doses2
de fósforo na superfície do solo em área total (por ocasião da
semeadura da forrageira de inverno), em sistema de integração lavoura-
pecuária em plantio direto................................................................................ 70
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO............................................................................................................ 12
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.................................................................................... 15
2.1. Integração lavoura-pecuária em plantio direto – aspectos e benefícios................. 15
2.2. Principais culturas utilizadas nos sistemas de integração lavoura-pecuária em
plantio direto no sul do Brasil...............................................................................
16
2.3. Interação solo-planta-animal e fatores limitantes para a produção......................... 17
2.4. Fósforo no solo........................................................................................................ 19
2.5. Fluxo do fósforo no sistema solo-planta-animal.................................................... 20
2.6. Fertilizantes fosfatados e estratégias de adubação............................................... 22
2.7. Avaliação da biodisponibilidade de fósforo para as plantas................................... 24
3. RENDIMENTO E ACÚMULO DE FÓSFORO PELAS CULTURAS DE GRÃOS
E FORRAGENS DEVIDO AO USO DE FOSFATOS EM UM SISTEMA
INTEGRADO DE PRODUÇÃO................................................................................. 27
3.1. RESUMO.......................................................................................................... 27
3.2. SUMMARY....................................................................................................... 28
3.3. INTRODUÇÃO................................................................................................ 29
3.4. MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 32
3.4.1. Localização, histórico e caracterização da área experimental.................. 32
3.4.2. Delineamento, tratamentos e condução do experimento.......................... 33
3.4.3. Amostragens, determinações laboratoriais e análises estatísticas............ 35
3.5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................... 38
3.5.1. Massa seca e acúmulo de fósforo nas forrageiras anuais de inverno....... 38
3.5.2. Rendimento de grãos, acúmulo e exportação de fósforo nas culturas de
milho e soja.............................................................................................
46
3.6. CONCLUSÕES................................................................................................. 52
4. APROVEITAMENTO DE FÓSFORO PELA CULTURA DO MILHO NA
INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO..................... 53
4.1. RESUMO........................................................................................................... 53
4.2. SUMMARY....................................................................................................... 54
4.3. INTRODUÇÃO................................................................................................ 55
4.4. MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 56
4.4.1. Localização e histórico da área e delineamento experimental................. 56
4.4.2. Condução do experimento e amostragens em campo............................... 56
4.4.3. Análises laboratoriais............................................................................... 59
4.4.4. Análises estatísticas.................................................................................. 59
4.5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................... 61
4.5.1. Concentrações de fósforo no solo por diferentes extratores..................... 61
4.5.2. Correlações entre o fósforo extraído e os atributos do milho................... 69
4.6. CONCLUSÕES................................................................................................. 74
5. CONCLUSÕES GERAIS.............................................................................................. 75
6. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA.............................................................................. 76
12
MANEJO DO FÓSFORO NA FASE INICIAL DE ADOÇÃO DO SISTEMA DE
INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO
1. INTRODUÇÃO
Nas últimas décadas, as pesquisas vêm sendo direcionadas no sentido de aprimorar a
eficiência de utilização de nutrientes pelas plantas, evitar a degradação dos recursos
ambientais, aumentar o rendimento das culturas e maximizar a lucratividade nos sistemas de
produção agrícola (HERRERO et al., 2010). Neste contexto, a integração lavoura-pecuária
(ILP), aliada ao plantio direto (PD), tem sido uma alternativa que, quando adequadamente
executada, proporciona maior sustentabilidade ao sistema de produção, devido ao uso
contínuo das áreas agrícolas e à melhoria da qualidade do solo (BALBINOT JUNIOR et al.,
2009; CARVALHO et al., 2010).
No Brasil, a atividade agropecuária encontra-se, na maioria das vezes, sob solos com
elevada intemperização, lixiviação de bases e concentrações de óxidos1
de ferro (Fe) e
alumínio (Al) na fração argila (RAIJ, 2011). Desta forma, o fósforo (P) tem sido o nutriente
mais limitante para a produtividade agrícola no país (NOVAIS e SMYTH, 1999), devido à baixa
reserva natural de P no solo e à favorável adsorção (de alta energia) dos íons fosfatos nas
superfícies dos óxidos de Fe e Al (HAVLIN et al., 2005). Assim, o fornecimento de P via
adubação se consiste em uma prática essencial aos sistemas de produção, representado alto
custo para o produtor (BEDIN et al., 2003).
As fontes de P, normalmente empregadas em culturas agrícolas no país, incluem
fosfatos solúveis e insolúveis em água (RAIJ, 2011). Porém, essa diferença de solubilidade
1
Quimicamente óxidos são distintos de hidróxidos e oxihidróxidos de Fe e Al. No entanto, ao longo deste
trabalho, como de praxe na ciência do solo, será adotado o termo óxidos de Fe e Al para representar os óxidos,
hidróxidos e oxihidróxidos de Fe e Al (CURI et al., 1993).
13
tem provocado reações distintas do fertilizante fosfatado com o solo, principalmente pela
diferença de reatividade e efeito residual ao longo do tempo (NOVAIS e SMYTH, 1999).
Sistemas integrados de produção têm sido caracterizados por uma dinâmica
diferenciada em relação aos cultivos isolados, principalmente por apresentarem maior
eficiência na utilização dos insumos (MORAES et al., 2012), devido à maior reserva de
nutrientes no solo (SOUZA et al., 2010). Essa maior reserva dos nutrientes no solo tem feito
com que o sistema de ILP em PD, com níveis adequados de nutrientes, tenha um manejo
diferenciado da adubação. Assim, o uso de adubos na fase das pastagens anuais tem se
mostrado viável, pois além de aumentar a utilização dos nutrientes, maximiza o uso de
máquinas, implementos e insumos na cultura de verão (BOHAC et al., 2007; MORAES et al.,
2012). Portanto, o desenvolvimento de estratégias eficientes de fertilização fosfatada deve ser
planejado numa perspectiva de longo prazo, para obtenção de incrementos na produção
agrícola, sobretudo em sistemas de ILP em PD.
Outro fator importante se consiste na análise química do solo como ferramenta
básica para a recomendação segura de P para as culturas. A avaliação do P disponível às
plantas tem sido feita mediante o uso de soluções extratoras com características, princípios e
eficiências de extração diversas (RAIJ, 2011). Todavia, a análise química do P disponível não
é algo simples, pois a fonte de P utilizada pode influenciar os resultados fornecidos pelos
laboratórios. Os métodos mais adequados tem sido aqueles que apresentam maiores
correlações com a biodisponibilidade de P para as plantas (SILVA e RAIJ, 1999). Por isso,
torna-se necessário o estudo sobre diferentes métodos de extração que apresentem adequada
correlação com as respostas das culturas e à fonte fosfatada, inclusive na ILP em PD.
É possível que as fontes de menor solubilidade em água aplicadas de forma
superficial e antecipada, possam, ao longo do tempo, tornarem-se alternativas viáveis sob o
ponto de vista agronômico e econômico em comparação às fontes de elevada solubilidade
14
em água para sistemas de ILP em PD. Desta forma, os objetos deste trabalho foram: (i)
avaliar o efeito de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1
de P2O5) e fontes (superfosfato triplo – SFT,
fosfato natural reativo – FNR e termofosfato magnesiano – TFM) de P2O5 aplicados em área
total, por ocasião da semeadura da forrageira de inverno, sobre o acúmulo de P e rendimento
das culturas de aveia preta, azevém, milho e soja; (ii) avaliar para a cultura do milho, a
biodisponibilidade de P extraído pelos extratores de Mehlich-1 (M1), Resina de troca iônica
(RTI) e Morgan modificado (MM), após 36 meses de aplicação superficial de fosfatos em
sistema de ILP em PD.
15
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Integração lavoura-pecuária em plantio direto – aspectos e benefícios
Em uma década a população mundial cresceu em torno de 1,0 bilhão de pessoas,
atingindo cerca de 7,0 bilhões de habitantes em 2011 (ONU, 2011). Juntamente com esse
crescimento populacional, que deverá chegar a 9,0 bilhões até 2050, a demanda pela produção
de alimentos impõe às lideranças globais o desafio de aumentar a produção agrícola (FAO,
2011). Diante disso, os agrossistemas atuais têm por objetivo proporcionar um aumento na
produção agropecuária de elevada qualidade e sustentabilidade ambiental (BALBINO et al.,
2011).
O sistema de plantio direto (PD) é uma forma de manejo conservacionista que
envolve todas as técnicas recomendadas para aumentar a produtividade, conservando ou
melhorando continuamente o meio ambiente (SIX et al., 2002). Esta técnica de manejo
fundamenta-se na ausência de revolvimento do solo, na sua cobertura permanente e na rotação
de culturas. Assim, entre os principais benefícios observados nos solos sob PD, destacam-se:
(i) aumento das concentrações de matéria orgânica (MO) do solo (SANTOS et al., 2008); (ii)
maior quantidade de palhada mantida na superfície, diminuindo as perdas de solo e
nutrientes por erosão (SÁ et al., 2010); (iii) menor adsorção de P pelo menor revolvimento,
permitindo um melhor aproveitamento dos fertilizantes aplicados (SCHLINDWEIN e
GIANELLO, 2008); e (iv) aumento no rendimento de grãos (COSTA et al., 2003).
No sul do Brasil a utilização de plantas de cobertura do solo ou de culturas de alto
risco econômico, como cereais de inverno, tem levado o agricultor a buscar alternativas
econômicas durante este período do ano (CARVALHO et al., 2010). A formação de pastagens
na entressafra torna viável a criação de bovinos e surge como alternativa para o aumento da
rentabilidade e de giro de capital nas propriedades (BALBINOT JUNIOR et al., 2009).
16
A integração lavoura-pecuária (ILP) caracteriza-se como um sistema integrado que
alterna, na mesma área, o cultivo de pastagens anuais ou perenes para a alimentação animal e
de culturas destinadas à produção de grãos (MACEDO, 2009). Os benefícios que a ILP tem
proporcionado para os sistemas de produção são inúmeros, a exemplo: (i) aumento na
diversidade de microrganismos; (ii) incremento da atividade biológica; (iii) maior diversidade
da fauna e flora; (iv) aumento das taxas de sequestro de carbono (SOUZA et al., 2008); (v)
maior controle de erosão e quebra do ciclo de pragas e doenças (MORAES et al., 2002); (vi)
incremento no rendimento de grãos devido à ciclagem de nutrientes ser mais eficiente
(CARVALHO et al., 2010); (vii) maior ganho animal por área, devido à adubação do pasto
(MORAES et al., 2012); (viii) diversificação das fontes de renda para o produtor; e (ix) maior
lucratividade e rentabilidade da propriedade (SILVA et al., 2012).
2.2. Principais culturas utilizadas nos sistemas de integração lavoura-pecuária em
plantio direto no sul do Brasil
Entre as espécies mais cultivadas no sul do Brasil, no período de outono-inverno, tem se
destacado o azevém (Lolium multiflorum L.) e a aveia preta (Avena strigosa Schreb.), sendo
utilizadas consorciadas ou de forma rotacionada (MORAES et al., 2002). O azevém
consolidou-se como grande opção, pela sua facilidade de ressemeadura natural, alto potencial
produtivo, resistência a doenças e ao pastejo, além da versatilidade em associações com outras
forrageiras ou leguminosas, (ASSMANN et al., 2008).
Na região sul, a aveia tem apresentado uma área de cultivo superior a do azevém, sendo
a espécie mais utilizada em áreas com ILP. Isso é devido ao ciclo de produção mais curto das
aveias, que não interfere na época de cultivo de lavouras de verão, principalmente a cultura do
milho (ANGHINONI et al., 2007). A aveia preta tem sido a mais utilizada, devido ao seu
rápido crescimento, altos rendimentos de massa verde e seca, resistência a doenças e ao
pisoteio (NORO et al., 2003). Essas características forrageiras são fundamentais na ILP, pois
17
favorecem tanto o pastejo animal quanto a manutenção adequada de massa seca residual para
o PD (ANGHINONI et al., 2007).
O milho (Zea Mays L.) e a soja (Glicine max (L.) Merr.) têm sido as principais culturas
agrícolas comerciais no período de primavera-verão, utilizadas em sistema de produção na
região sul do Brasil (BALBINOT JUNIOR et al., 2011). Sendo assim, o correto manejo das
pastagens de inverno é decisivo não somente para a obtenção de bons rendimentos
zootécnicos neste período, mas também para definir o potencial produtivo das culturas de
grãos, especialmente nos sistemas de ILP em PD (NICOLOSO et al., 2006).
2.3. Interação solo-planta-animal e fatores limitantes para a produção
Os nutrientes necessários para o desenvolvimento das plantas estão presentes nos
diferentes componentes dos sistemas de produção tais como, solo, plantas e animais
(RUSSELE e FRANZLEUBBERS, 2007).
O solo atua como componente central do sistema, sendo base das modificações e
transformações, favorecendo ou limitando o crescimento das plantas no sistema produtivo.
Uma das maiores causas do declínio da produtividade de uma pastagem é o manejo inadequado
do recurso solo, normalmente devido à exploração acima da sua capacidade (BALBINOT
JUNIOR et al., 2009). Propriedades do solo, condições climáticas, formas de manejo e,
principalmente, a presença de animais afetam a absorção e utilização de nutrientes pelas
plantas (HAVLIN et al., 2005).
A planta atua absorvendo os nutrientes do solo, utilizando-os em seu metabolismo
e desenvolvimento. Parte dos nutrientes que estavam disponíveis no solo permanecerá retida
nas plantas, sendo daí transferidos para os animais pelo pastejo ou retornados ao solo via
resíduos (ANGHINONI et al., 2011). Cada espécie forrageira apresenta características
edafoclimáticas e morfológicas mais adequadas para o tipo de pastejo que é almejado
(CARVALHO et al., 2010).
18
O animal em pastejo atua como catalisador das alterações sofridas pelos nutrientes
no sistema (CARVALHO et al., 2011), pois no momento da ingestão da forragem há a
extração de nutrientes, onde parte será retirada da área em forma de produtos animais (carne e
leite). Após a digestão, o animal retorna entre 70 a 90% desses nutrientes pelas excretas,
dependendo da qualidade da forragem, idade e categoria do animal (RUSSELE, 1997). É
importante destacar, que animais produtores de leite extraem mais nutrientes do sistema, que
animais destinados à produção de carne (BALBINOT JUNIOR et al., 2009).
Desta forma, a fertilidade do solo em sistemas integrados de produção tem sido
amplamente estudada, mas de forma geral, não se conhece bem como a ciclagem dos
nutrientes ocorre nesses ambientes gerados pela presença de plantas e animais (MORAES et
al., 2012). Porém, para se obter altos rendimentos agrícolas na ILP em PD, torna-se necessário
a melhoria dos atributos de fertilidade. Depois de corrigida a acidez com calcário, o principal
fator limitante para a produção são os baixos teores de fósforo (P) disponível nos solos
brasileiros (NOVAIS e SMYTH, 1999). Fato este agravado pelo baixo uso de fertilizantes em
pastagens no país. Martha Junior e Corsi (2001) relataram que a aplicação de fertilizantes em
pastagens no Brasil chega a valores de 7,4 kg ha-1
de NPK por ano, o que resulta em
quantidades insignificantes de P repostos nas pastagens.
Vale ressaltar a importância que o P representa para o crescimento do sistema radicular,
ampliando a área de exploração das raízes no solo e, consequentemente, a eficiência de absorção de
nutrientes e água pelas plantas (MALAVOLTA, 2006). Portanto, o sucesso da ILP em PD
depende de vários fatores que interagem entre si, e por estes motivos, é importante o
conhecimento das interações de P com o solo, para a fundamentação de estratégias que
proporcionem maior disponibilidade deste nutriente para as plantas.
19
2.4. Fósforo no solo
Devido à baixa disponibilidade do P em solos tropicais, este é o nutriente que mais
limita a produção de culturas no Brasil (NOVAES e SMYTH, 1999), sendo o mais utilizado
em quantidades elevadas na adubação (RAIJ, 2011). Apesar do suprimento natural de P ser
insatisfatório ao adequado crescimento das plantas, seu teor total no solo (camada 0-20 cm) pode
variar de 100 a 4400 kg ha-1
, devido ao material de origem, ao processo de gênese e às
condições climáticas (RAIJ, 2011).
Todavia, qualquer que seja a natureza do solo, a concentração de P na solução
é extremamente baixa, normalmente entre 0,1 e 1,0%, dado à elevada tendência de
remoção deste nutriente da solução, tanto por precipitação com compostos de alumínio
(Al), ferro (Fe) e cálcio (Ca), quanto por adsorção específica (NOVAIS e SMYTH, 1999).
Na solução o P encontra-se na forma predominante de íons ortofosfatos (HPO4
2-
e
H2PO4-
). Em decorrência das reações de equilíbrio no solo, a forma H2PO4
-
ocorre em solos
ácidos, ou seja, na faixa de pHH2O de 5,0 a 6,0 e a forma HPO4
2-
passa a predominar em
situações de pH mais elevado (acima de 6,0) (RAIJ, 2011).
Na fase sólida do solo o P pode encontrar-se: (i) complexado com íons de Fe e Al
em solos ácidos ou complexado com íons de Ca em solos alcalinos, podendo estar em
rápido equilíbrio com a solução (P lábil), (ii) complexado na matéria orgânica (MO) por
diferentes labilidades (P orgânico), e (iii) com o passar do tempo, o fosfato adsorvido a óxidos
de Fe e Al e minerais de argila, em condições de elevada acidez, pode ser recoberto e tornar-se
parte de um óxido cristalino (P não lábil) (NOVAIS e SMYTH, 1999; HAVLIN et al.,
2005; RAIJ, 2011.).
O P orgânico do solo ocorre em teores proporcionais ao da matéria orgânica (MO),
podendo-se citar a relação de 50:1 como ordem de grandeza. Vários compostos de P foram
identificados na MO, predominando os fosfatos de inositol, fosfolipídeos e ácido nucléicos
20
(RAIJ, 2011). Porém, a variação entre solos é muito grande, podendo o P orgânico
representar apenas 4% do P total em solos com teor de MO muito baixo, enquanto que, em
solos orgânicos, pode constituir aproximadamente 90% do P total (ANGHINONI e BISSANI,
2004).
Portanto, o P adicionado ao solo como fertilizante pode assumir as seguintes formas:
P solução, P lábil e P não lábil, estando estas, em equilíbrio com a biomassa microbiana e a
MO do solo (P orgânico) (Figura 1).
Figura 1. Representação esquemática das formas de fósforo na maioria dos solos tropicais no
Brasil (adaptado de Novaes e Smyth, 1999).
2.5. Fluxo do fósforo no sistema solo-planta-animal
Nos sistemas de ILP a labilidade e/ou disponibilidade de P para as plantas é
diretamente afetada pela presença dos animais e pela atividade de pastejo (MORAES et al.,
2012). O fluxo de P se inicia na fase sólida (de diferentes labilidades), com consequente
liberação para a solução no solo (MALAVOLTA, 2006).
No sul do Brasil o P normalmente é aplicado por ocasião da semeadura da cultura de
verão (grãos). Após sua dissolução, uma pequena parte permanece na solução, outra parte é
incorporada na biomassa microbiana e a maior parte é incorporada na fração inorgânica do
solo (CARVALHO et al., 2010). Após ser absorvido pelas raízes da planta da solução do
solo, o P é incorporado na fitomassa e nos grãos. Estes são removidos e o resíduo
retorna ao sistema, com o nutriente permanecendo na solução e/ou sendo incorporado à
21
fase sólida, de diferentes labilidades. Na implantação de pastagem, no inverno, o P da solução
é absorvido e incorporado na biomassa vegetal, que será consumida pelo animal, com
pequena incorporação na carne e o restante do fósforo retorna ao solo, como resíduo da
pastagem e da excreta animal (fezes e urina). A decomposição dos resíduos libera o nutriente
para a solução do solo, a biomassa microbiana e para as formas orgânicas e inorgânicas, de
diferentes labilidades (Figura 2) (CARVALHO et al., 2010; ANGHINONI et al., 2011).
Figura 2. Ciclagem do fósforo na integração lavoura-pecuária (adaptado de Anghinoni et al.,
2011).
A liberação de P orgânico para a solução do solo é controlada pela taxa de
mineralização da MO e depende da atividade microbiana (ANGHINONI e BISSANI, 2004).
O P inorgânico é liberado da fase sólida, predominantemente, através de reações de dessorção
que ocorrem na superfície das partículas de solo e dissolução de minerais primários e
secundários (RAIJ, 2011). A liberação da fase sólida para a solução pode, ainda,
aumentar ou diminuir, dependendo do pH, temperatura do solo, força iônica da solução e
também devido à síntese e exsudação de enzimas fosfatases (HAVLIN et al., 2005).
Altas intensidades de pastejo tem favorecido a absorção de P pelas raízes nas camadas
até 20 cm e redistribuído no perfil do solo. Todavia, nas áreas sem pastejo, o P é redistribuído
com menor quantidade e a absorção ficaria limitada pela menor concentração de raízes nas
camadas superficiais até 10 cm (SOUZA et al., 2008; COSTA et al., 2009). Macedo (2009)
22
observou em uma área de pastagens recuperadas de Brachiaria decumbens, que os sistemas
de ILP proporcionaram um aumento do P na solução, demostrando ser uma forma econômica
para o uso de fertilizantes, principalmente para as culturas de verão.
A integração de espécies de plantas que possam utilizar mais eficientemente o P do
solo e de fertilizantes fosfatados, combinado com estratégias de adubação que proporcionem
acumulação de P em formas mais lábeis são condições básicas para a sustentabilidade dos
sistemas de produção. A ILP pode criar diferentes condições que influenciam a eficiência
de fertilização e poucos são os estudos relacionados à melhor estratégia de adubação
fosfatada que mantenham ou aumentem a produtividade das culturas nesses sistemas.
2.6. Fertilizantes fosfatados e estratégias de adubação
No Brasil existem diversas fontes de fosfatos a serem aplicadas no solo. As principais
fontes de P podem ser divididas em: (i) fosfatos naturais (rocha fosfática moída;
reatividade/eficiência agronômica variável dependendo de fatores ligados à mineralogia da
rocha); (ii) termofosfatos (processo térmico; consumo de elevada quantidade de energia) e
(iii) fosfatos totalmente acidulados (superfosfatos) (MALAVOLTA, 2006).
Dentre as várias fontes minerais e orgânicas de P disponíveis para o uso na
agricultura, os superfosfatos, que possuem alta solubilidade em água, são fontes de P mais
utilizadas no mundo para a correção dos baixos teores de fósforo no solo (RAIJ, 2011). Um
benefício desses fertilizantes fosfatados é a facilidade de aplicação localizada por se tratar de
produtos granulados. Entretanto, em solos ácidos e muito intemperizados, na forma de
superfosfato triplo (SFT), uma parte do fósforo aplicado pode tornar-se imediatamente
indisponível pelos processos de adsorção nas superfícies de óxidos de Fe e Al e minerais de
argila e/ou precipitação como minerais secundários de P ligado a Fe e a Al (HAVLIN et al.,
2005).
23
A principal fonte de P na natureza é a rocha fosfatada (apatita), conhecida como
fosfato natural. Os fosfatos naturais podem ser de origem vulcânica (ígneas), os quais são de
baixíssima solubilidade tanto em água como em ácido cítrico e, portanto, com eficiência
agronômica próxima de zero. Já os fosfatos naturais reativos (FNR), de origem sedimentar,
têm maior substituição isomórfica em sua estrutura o que a torna mais frágil e, portanto, mais
reativa (RAIJ, 2011). No entanto, a eficiência agronômica dos FNR é variável, dependendo
das condições de solo, visto que esse fertilizante tem característica de baixa solubilidade em
ácido cítrico a 20 g L-1
e insolubilidade em água (MOTOMIYA et al., 2004; ONO et al.,
2009).
O uso de fontes alternativas de P tem adquirido grande importância, basicamente em
decorrência do custo elevado dos fertilizantes fosfatados solúveis em água e do aumento da
oferta de fosfatos insolúveis de melhor eficiência agronômica (RESENDE et al., 2006). A
utilização do termofosfato magnesiano (TFM) como fonte de P, tem mostrado alta eficiência
agronômica devido à sua alta solubilidade em ácido cítrico a 20 g L-1
(MOREIRA e
MALAVOLTA, 2001). Esta alta eficiência também ocorre, devido à disponibilização gradual
do P pela presença do silicato em sua fórmula, o que possibilita a diminuição da fixação deste
nutriente no solo (MALAVOLTA, 2006), principalmente em solos ricos em argilominerais
primários e óxidos de Fe e Al (RAIJ, 2011).
No sistema convencional de preparo do solo, as fertilizações são baseadas nas
concentrações de P disponível no solo e nas necessidades das culturas a serem imediatamente
implantadas. Porém, no PD, a aplicação de fertilizantes (e corretivos) leva em consideração
não apenas uma cultura isoladamente, mas também, a sucessão de culturas no sistema
(ANGHINONI, 2007). Isso possibilita a antecipação da fertilização fosfatada, aplicando P
junto à semeadura da cultura de outono-inverno (BOHAC et al., 2007; BERTOLINI et al.,
2008), sendo uma alternativa atrativa para o sistema de ILP em PD (MORAES et al., 2012).
24
Esta técnica tem sido bastante utilizada no Brasil, porém são poucos os estudos que
relatam sua eficiência em relação a outras técnicas de adubação (SEGATELLI, 2004). A
forma de aplicação dos fertilizantes fosfatados é distinta entre os fosfatos considerados
solúveis e aqueles insolúveis em água (HAVLIN et al., 2005). Sabe-se que, logo após a
aplicação de uma fonte solúvel, o P pode ser rapidamente adsorvido pelo solo ou
transformado em compostos de menor solubilidade através de reações de precipitação e
adsorção específica (SILVA et al., 2009).
Em algumas situações o método de aplicação dos fertilizantes fosfatados, na
superfície ou incorporado ao solo, não tem alterado a absorção de P e o rendimento das
culturas (SANTOS et al., 2008). A alta eficiência do P aplicado sobre a superfície tem sido
relacionada devido ao maior incremento na concentração de P na solução do solo nessa região,
em consequência do aumento na porcentagem de saturação dos sítios de adsorção, resultante
da redução do contato do fertilizante com o solo (RANNO et al., 2007).
Desta forma, as fontes de P a serem aplicadas superficialmente, na antecipação da
adubação em sistema de ILP em PD implicariam em resultados distintos do ponto de vista
agronômico e econômico, para a cultura principal. Os fertilizantes de menor solubilidade em
água, ao disponibilizarem mais lentamente o P, poderiam minimizar os processos de fixação e
proporcionar maior eficiência de utilização do nutriente pelas culturas ao longo do tempo
(NOVAIS e SMYTH, 1999; RAIJ, 2011).
2.7. Avaliação da disponibilidade de fósforo para as plantas
A eficiência dos extratores para avaliar a disponibilidade de P tem sido questionada
e, em muitas situações de solo e manejo, pode não representar as condições reais de
fertilidade deste nutriente (SILVA e RAIJ, 1999).
Os extratores utilizados para predição do P disponível são, normalmente, soluções de
reagentes químicos e podem ser classificados em quatro grandes grupos, segundo seus modos
25
de ação: (i) dissolução ácida; (ii) troca iônica; (iii) complexação de cátions; e (iv) hidrólise de
cátions (SANTOS et al., 2008). Desta forma, os métodos de extração de P mais empregados
no Brasil incluem o uso de Mehlich-1, sendo, inclusive, o método oficial no Estado do Paraná
(PAVAN et al., 1992); e o de resina trocadora de íons (RTI), procedimento desenvolvido por
RAIJ et al. (1986) e empregado nos laboratórios que adotam o sistema de controle de
qualidade oficial do Estado de São Paulo.
O extrator de Mehlich-1 é composto de uma mistura de ácidos fortes em baixas
concentrações (H2SO4 0,0125 mol L-1
e HCl 0,05 mol L-1
), com pH entre 2,0 e 3,0. A extração
do P ocorre pela dissolução ácida dos compostos fosfatados de fraca energia, sendo maior
para fosfatos de cálcio, seguida daqueles ligados ao alumínio e, por último, daqueles ligados
ao ferro (PAVAN et al., 1992). Dentre as principais vantagens da utilização do método
Mehlich-1, está na sua facilidade de execução e baixo custo de análise (RAIJ, 2011). No
entanto, deve ser observado que o esse extrator apresenta dois problemas na estimativa dos
teores de P no solo. O primeiro se refere a uma exaustão da capacidade de extração com o
aumento dos teores de argila e do grau de intemperização do solo (NOVAIS e SMYTH,
1999). Assim, para os mesmos teores de fósforo obtidos em solos argilosos e arenosos,
resultam diferentes classes de disponibilidade. O segundo problema é a superestimativa da
disponibilidade em solos previamente adubados com fosfatos naturais (RAIJ et al., 2011).
O princípio da extração do P pela RTI é a sua remoção contínua da solução pela troca
com o bicarbonato ou cloreto da resina, criando um gradiente de concentração que força a
saída da superfície dos colóides, até que seja alcançado um equilíbrio eletroquímico entre o
solo e a RTI (RAIJ, 2011). Segundo Silva e Raij (1999), o uso da RTI como extrator de P é
adequado para a estimativa do fator quantidade e é melhor que outros extratores, pois o
processo de extração assemelha-se à ação das raízes das plantas. Além disso, não ocorre perda
da força de extração do P em solos com alto teor de argila, e o uso da RTI não provoca
26
dissolução química de constituintes do solo e evita a superestimação do P disponível em solos
que receberam adubação com fosfatos naturais (RAIJ, 2011).
Diante do exposto, pode se tornar interessante a realização de estudos com a solução
de Morgan modificada, conforme Magdoff et al. (1999). Esse último método, utilizado nos
Estados Unidos, quando comparado aos demais, teoricamente possui maior capacidade de
extração do P ligado à fração orgânica do solo (RHEINHEIMER e ANGHINONI, 2003) e,
devido ao fato do pH da solução ser próximo ao da rizosfera, provavelmente não
superestimaria o P oriundo de fosfatos insolúveis em água.
27
3. RENDIMENTO E ACÚMULO DE FÓSFORO PELAS CULTURAS DE GRÃOS E
FORRAGENS DEVIDO AO USO DE FOSFATOS EM UM SISTEMA
INTEGRADO DE PRODUÇÃO
3.1. RESUMO
A integração lavoura-pecuária (ILP) associada ao plantio direto (PD) consiste-se em uma
estratégia de intensificação do sistema de produção e, pode proporcionar aumento na ciclagem
de nutrientes e na melhoria dos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Isso pode
favorecer o uso de fertilizantes fosfatados não acidulados, que normalmente proporcionam
maior efeito residual ao longo do tempo. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de
fontes e doses de fósforo (P), aplicados superficialmente (em área total) por ocasião da
semeadura da cultura de inverno (forrageiras), sobre o acúmulo de P e rendimento das
culturas de milho, soja, aveia preta e azevém anual em sistema de ILP em PD, ao longo de
três anos. O experimento foi instalado em abril/2009, no município de Castro-PR, em um
Cambissolo Háplico textura muito argilosa sob delineamento experimental em blocos ao
acaso em esquema fatorial incompleto (3x3+1), com quatro repetições. Os tratamentos
consistiram na aplicação superficial de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1
ano-1
de P2O5) por
ocasião da semeadura da forrageira de inverno, nas formas de superfosfato triplo (SFT),
fosfato natural reativo (FNR) e termofosfato magnesiano (TFM). Foram avaliados os
rendimentos de massa seca de aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010), de grãos de
milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11), e o acúmulo de P nessas culturas. O uso de SFT,
por ocasião da semeadura da aveia preta proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo
de P para esta cultura. No entanto, para a cultura do milho cultivada em sucessão, os
tratamentos não influenciaram o rendimento de grãos e acúmulo de P do milho, no primeiro
ano de estudo. Os tratamentos não influenciaram o rendimento de MST do azevém anual e o
rendimento de grãos de soja no segundo ano de avaliação. Porém, houve maior acúmulo de P
na massa seca total do azevém anual mediante aplicação de TFM. Para a cultura da soja
cultivada em sucessão, o acúmulo de P foi maior nos tratamentos com aplicação antecipada de
SFT e TFM. No terceiro ano de estudo, a aplicação de TFM por ocasião da semeadura da
aveia preta proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo de P para esta cultura, e
também, maior rendimento de grãos e acúmulo de P para o milho. A aplicação de fontes
insolúveis em água, em especial o TFM, obtiveram maiores efeitos residuais, proporcionando
maiores rendimentos forrageiros e de grãos de milho, após 36 meses de estudo.
PALAVRAS-CHAVE: Zea Mays L., Glycine max (L.) Merr., aveia preta, azevém anual,
integração lavoura-pecuária.
28
3.2. SUMMARY
The crop-livestock integration (CLI) is a strategy of intensification of the production system
and, when combined with no-tillage (NT), can provide an increase in nutrient cycling and
improve the chemical, physical and biology soil. This may favor the use of non-acidulated
phosphate fertilizer, which typically provides higher residual effect over time. The aim of this
work was to verify the effects of sources and doses of phosphorus (P), surface-applied (total
area) during sowing of the winter crop (forage) on phosphorus accumulation and yield of
maize, soybean, oat and ryegrass in CLI system under NT, over three years. The experiment
was installed in April 2009, in the municipality of Castro-PR in a Dystric Cambisol and the
experimental design was an incomplete factorial (3x3+1), with four replications. The
treatments were consisted in surface doses (0, 60, 120 and 180 kg ha-1
yr-1
P2O5) phosphorus
during sowing of winter forages, in the form of triple superphosphate (TSP), rock phosphate
(RRP) and magnesium termophosphate (MTP). The dry matter yields (DMY) for black oat
(2009 and 2011) and ryegrass (2010), grain yield (GY) for maize (2009/10 and 2011/12) and
soybean (2010/11), and P accumulation were evaluated in these crops. The use of TSP, during
sowing of oat occasioned the highest DMY and P accumulation in DM (P-DM) in this crop.
However, for the maize crop, the treatments did not affect GY and P accumulation in plant (P-
Ac) at the first year of study. The treatments did not affect the DMY annual ryegrass and GY
of soybean, in the second year of assessment. However, there was a greater accumulation of
P-DM in the annual ryegrass, when applying MTP. For soybeans, the P-Ac was higher in the
treatments with early application of TSP and MTP. The application of MTP during sowing of
black oat occasioned the highest DMY and P-DM in this crop. The GY and P-Ac were higher
in maize, due to MTP, in the third year of study. Therefore, the application of sources water-
insoluble, especially TFM, had higher residual effect, providing higher yields of forage and
maize grains, after 36 months of study.
KEYWORDS: Zea Mays L., Glycine max (L.) Merr., black oat, ryegrass, crop-livestock
integration.
29
3.3. INTRODUÇÃO
No sul do Brasil, estima-se que aproximadamente 12,5 milhões de hectares tem
adotado o PD para cultivo de grãos no verão. Porém, cerca de 30% dessas áreas tem sido
aproveitada para o cultivo durante o inverno e as demais, ficado ociosas neste período
(CARVALHO et al., 2010). Desta forma, torna-se importante a adoção de sistemas integrados
de produção, a exemplo a integração lavoura-pecuária (ILP), que possibilita o cultivo de
plantas produtoras de grãos no verão e o de forrageiras para pastejo animal durante o inverno
(BALBINOT JUNIOR et al., 2009).
As principais culturas integrantes dos sistemas de ILP dominantes no sul do Brasil
incluem milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max (L.) Merr.) com objetivo de produção de
grãos no verão, e aveia preta (Avena strigosa Schreb.) e azevém anual (Lolium multiflorum
L.), com propósito para alimentação animal e produção de fitomassa para manutenção do PD
(MORAES et al., 2002). Portanto, para se obter altos rendimentos dessas culturas sob solos
tropicais/subtropicais, torna-se essencial a melhoria dos atributos de fertilidade.
Depois de corrigida a acidez, o principal fator limitante ao rendimento das culturas
tem sido os baixos teores de fósforo (P) disponível no solo (NOVAIS e SMYTH, 1999). O
fornecimento desse nutriente nos sistemas integrados de produção tem sido pouco estudado
em condições tropicais/subtropicais e as respostas das culturas tem sido distintas de acordo
com a fonte e forma de aplicação de P. Além disso, o efeito da adubação fosfatada no sistema
de produção depende da reatividade do fertilizante no solo, ao longo do tempo (FONTOURA
et al., 2010).
Tem sido observado incremento no rendimento de grãos mediante a antecipação da
fertilização fosfatada, quando esta é aplicada por ocasião da semeadura de plantas de
cobertura do solo (BOHAC et al., 2007). Portanto, pode ser interessante a antecipação da
fertilização fosfatada na ILP – sistema integrado no qual a ciclagem de nutrientes
30
(CARVALHO et al., 2010) e a liberação de ácidos orgânicos (RUSSELE e
FRANZLEUBBERS, 2007) têm sido incrementadas devido à decomposição dos resíduos
vegetal e excreta dos animais. Esses ácidos orgânicos têm proporcionado maior
disponibilidade de P para a solução, devido à competição pelos sítios de adsorção nas
superfícies coloidais (PAVINATO e ROSOLEM, 2008).
Apesar de ser uma prática atrativa, persistem dúvidas quanto a eficiência da
fertilização fosfatada antecipada na ILP. O P oriundo de fertilizante de alta solubilidade (em
água e citrato neutro de amônio), por exemplo, superfosfato triplo (SFT), pode ser
rapidamente transformado em formas indisponíveis às plantas, podendo ter sua eficiência
diminuída ao longo do tempo (SILVA et al., 2009). Por outro lado, fertilizantes fosfatados
insolúveis em água (por exemplo, fosfato natural reativo – FNR e termofosfato magnesiano –
TFM) tendem, com o tempo a ter suas eficiências aumentadas. O FNR consiste-se em uma
fonte de P parcialmente solúvel em ácido cítrico, proporcionando aumento gradativo da
disponibilidade deste nutriente em médio-longo prazo (RESENDE et al., 2006), como
observado para as culturas de soja (MOTOMIYA et al., 2004) e milho em sistema de PD
(ONO et al., 2009). O TFM possui características distintas tanto do FNR quanto dos
fertilizantes fosfatados acidulados (SFT), pelo fato de apresentar alta solubilidade em ácido
cítrico (20 g L-1
), alta eficiência de fornecimento gradativo de P às forragens (MOREIRA et
al., 2002) e às culturas de milho (RESENDE et al., 2006) e trigo (RICHART et al., 2009),
além de reação alcalina no meio (MOREIRA et al., 2002).
Outro fator pertinente no manejo do P em sistema de produção se consiste na
aplicação superficial de fertilizantes contendo este nutriente (OLIVEIRA JUNIOR, et al.,
2008). A aplicação de P na superfície do solo em PD visa diminuir o contato dos íons fosfatos
(H2PO4
-
e HPO4
2-
) com óxidos de ferro e alumínio – superfícies altamente sorvedoras de
fosfatos que favorecem as reações de alta energia (RANNO et al., 2007). A aplicação de P em
31
área total, na superfície do solo (sobre a palhada) também pode minimizar, com o tempo, a
variabilidade horizontal deste nutriente no solo. A alta variabilidade do P no PD consiste-se
em uma das questões mais importantes e complexas relacionadas à avaliação da fertilidade
deste nutriente (SANTOS et al., 2008).
Portanto, no sistema de ILP em PD, a eficiência de fosfatos insolúveis em água,
aplicados na superfície do solo (por ocasião da semeadura de forrageiras anuais de inverno),
pode ser aumentada ao longo do tempo, beneficiando as culturas de grãos cultivadas em
sucessão. Nesse contexto, objetivou-se verificar os efeitos de fontes e doses de P aplicados na
superfície (em área total), por ocasião da semeadura da cultura de inverno (forrageiras anuais)
sobre o acúmulo de P e rendimento das culturas de milho, soja, aveia preta e azevém anual em
sistema de ILP em PD.
32
3.4. MATERIAL E MÉTODOS
3.4.1. Localização, histórico e caracterização da área experimental
O experimento foi instalado em abril de 2009 no município de Castro-PR (latitude:
24°51’49”, longitude: 49°56’61” e altitude média: 1.020 m), situado no Primeiro Planalto
Paranaense. O clima predominante na região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo
Cfb – verões frescos com a ocorrência de geadas frequentes, sem a presença de estação seca
(CAVIGLONE et al., 2000). As temperaturas do ar e precipitações médias durante os 36
meses de estudo são apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1. Temperatura e precipitação média (abr/2009 a abr/2012) no período experimental.
Ano
Mês
Média
Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar
Temperatura média do ar, °C
2009/10 18,5 15,3 14,6 12,3 14,4 13,3 17,1 17,5 19,9 19,5 19,4 19,7 16,8
2010/11 19,3 16,1 14,1 12,2 13,8 14,4 17,5 16,9 19,8 20,7 20,6 18,5 17,0
2011/12 17,4 13,7 11,6 13,4 13,6 14,1 16,9 17,2 18,9 18,9 20,7 18,9 16,3
2012 17,1 - - - - - - - - - - - 17,1
Média(1)
18,1 15,0 13,4 12,6 13,9 13,9 17,2 17,2 19,5 19,7 20,2 19,0 16,7
Precipitação, mm
2009/10 21 78 89 314 69 222 181 115 124 200 110 122 137,2
2010/11 151 113 55 75 21 53 112 109 212 214 250 75 120,0
2011/12 63 30 113 185 278 34 189 116 140 192 150 94 132,0
2012 177 - - - - - - - - - - - 177,0
Histórico(2)
92 112 113 91 79 134 156 126 152 198 162 150 130,4
(1)
Média para a temperatura do ar, referente aos 36 meses de estudo na área experimental.
(2)
Média histórica para a precipitação, ocorrida na área experimental nos últimos 40 anos (F.ABC, 2012).
A área encontrava-se, há oito anos sob sistema de PD com as culturas em sucessão
de soja e milho, no verão e aveia preta, azevém anual e trigo, no inverno. O solo é um
Cambissolo Háplico argiloso (EMBRAPA, 2006), cujos atributos químicos e
granulométricos, na camada 0-20 cm foram: pH (CaCl2): 4,8; Al3+
, Ca2+
, Mg2+
e K+
trocáveis:
0,4; 31,2; 23,5 e 3,5 mmolc dm-3
, respectivamente; acidez total (H+Al): 92,1 mmolc dm-3
;
33
saturação por bases: 38%; P (Mehlich-1): 4,2 mg dm-3
; carbono orgânico total (COT): 29,6 g
dm-3
; nitrogênio total (NT): 2,0 g dm-3
; argila, silte e areia: 605, 225, 170 g kg-1
,
respectivamente. Realizada a análise mineralógica o solo apresentou mineralogia simples,
predominante, quartzo, caulinita e gibsita e, subordinadamente, hematita e goetita. Na fração
argila, os minerais caulinita e gibsita foram dominantes e os óxidos de ferro (principalmente
hematita e goetita), menos expressivos.
3.4.2. Delineamento, tratamentos e condução do experimento
O delineamento experimental empregado foi de blocos completos ao acaso em
esquema fatorial incompleto (3x3+1) com quatro repetições, a saber: Tratamento 1 (T1) – sem
aplicação de P (controle absoluto); T2, T3 e T4 – aplicação de 60, 120 e 180 kg ha-1
de P2O5
total, respectivamente na forma de superfosfato triplo [SFT (granulado): 460, 380 e 130 g kg-1
de P2O5 total, P2O5 solúvel em água e CaO, respectivamente]; T5, T6 e T7 – aplicação de 60,
120 e 180 kg ha-1
de P2O5 total, respectivamente na forma de fosfato natural reativo [FNR
(pó): 330, 100 e 370 g kg-1
de P2O5 total, P2O5 solúvel em ácido cítrico a 20 g L-1
e CaO,
respectivamente]; T8, T9 e T10 – aplicação de 60, 120 e 180 kg ha-1
de P2O5 total,
respectivamente na forma de termofosfato magnesiano [TFM (pó): 180, 165, 180, 70 e 100 g
kg-1
de P2O5 total, P2O5 solúvel em ácido cítrico a 20 g L-1
, CaO, MgO e SiO2,
respectivamente].
As quantidades utilizadas de cada fonte foram calculadas com base no teor de P2O5
total dos fertilizantes e aplicadas anualmente na superfície (em área total), por ocasião da
semeadura da forrageira de inverno. Cada parcela possuía área total de 425 m2
área (17 x 25
m). Desprezando-se 2,0 m de bordadura, cada parcela apresentou área útil de 273 m2
. No
período de outono-inverno, a área foi dividida em quatro piquetes de iguais dimensões (5525
m²) para adoção do método de pastejo rotacionado. Em todos os anos foram utilizados 15
novilhos das raças Canchim, Brangus e Senepol, com peso vivo médio de 300 kg. Os animais
34
permaneceram em cada piquete de 4-5 dias quando a cultura foi a aveia preta e de 6-7 dias
quando foi o azevém anual. Desta forma, foram estudadas as doses de P2O5 aplicadas nas
forrageiras: aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010) em rotação com as culturas de
milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11). A sequência de eventos e condução das culturas
no período experimental pode ser observada na Tabela 2.
Tabela 2. Sequência de eventos das culturas no período do experimento: época de semeadura,
espaçamento entre linhas e densidade de semeadura, cultivar ou híbrido, descrição geral das
atividades e manejo de cobertura (forragens) ou colheita (grãos).
Cultura Época de
semeadura
Espaçamento
entre linhas e
densidade de
semeadura
Cultivar
ou
Híbrido
Descrição geral das
atividades
Manejo de
cobertura
(forragens) e
colheita (grãos)
Aveia
preta
(2009)
28/04/09
0,17 m e
250 sementes
m-2
IAPAR-
61
Início do pastejo
com 30 cm de altura
totalizando 2 ciclos
de pastejo
Dessecação(1)
21
dias após a
retirada dos
animais da área
Milho
(2009/10)
27/09/09 0,80 m e
5 sementes m-1
30F53 - 14/04/10
Azevém
anual
(2010)
17/09/10
0,17 cm e
450 sementes
m-2
FABC-1
Barjumbo
Início do pastejo
com 25 cm de altura
totalizando 3 ciclos
de pastejo
Dessecação 28
dias após a
retirada dos
animais da área
Soja
(2010/11)
05/11/10 0,40 m e
16 sementes m-1
BMX-
Apolo
- 30/03/11
Aveia
preta
(2011)
04/04/11
0,17 cm e
250 sementes
m-2
IAPAR-
61
Início do pastejo
com 30 cm de altura
totalizando 3 ciclos
de pastejo
Dessecação 21
dias após a
retirada dos
animais da área
Milho
(2011/12)
02/09/11 0,80 m e
5 sementes m-1
30F53 - 16/04/12
(1)
Foi utilizado herbicida gliphosate (1500 g ha-1
do i.a).
Com exceção do P, todos os demais nutrientes foram aplicados nas doses
recomendadas, conforme requerimento das culturas. Por ocasião da semeadura da aveia preta
(2009) foram aplicados 65 kg ha-1
de nitrogênio (N) e 59 kg ha-1
de potássio (K). Ao final do
primeiro pastejo, foram aplicados (em cobertura) 116 kg ha-1
de N..
Para o milho (2009/10)
foram aplicados 68 kg ha-1
de N e 73 kg ha-1
de K na base e 68 kg ha-1
de N em cobertura no
35
estádio V4. A fertilização por ocasião da semeadura do azevém anual (2010) foi realizada a
base de 34 kg ha-1
de N e 74 kg ha-1
de K. Após o segundo pastejo, foram aplicados (em
cobertura) 34 kg ha-1
de N. Para a soja (2010/11), por ocasião da semeadura foram inoculadas
estirpes de Bradyrhizobium japonicum (aproximadamente 105
bactérias g-1
de solo) e
aplicados 97 kg ha-1
de K. Por ocasião da semeadura da aveia preta (2011) foram aplicados 45
kg ha-1
de N e 50 kg ha-1
de K. Ao final no segundo pastejo foram aplicados (em cobertura)
50 kg ha-1
de N. O milho (2011/12) recebeu a aplicação de 75 kg ha-1
de N e 75 kg ha-1
de K
na base, e 75 kg ha-1
de N em cobertura no estádio V4.
Todo o N aplicado foi na forma de ureia [CO(NH2)2 – 450 g kg-1
de N] e o K, na
forma de cloreto de potássio (KCl – 580 g kg-1
de K2O). A aplicação de todos os fertilizantes
foi realizada na superfície do solo, em área total. Havendo necessidade, foram empregadas
demais práticas agronômicas (como por exemplo, tratamento de sementes, controle de plantas
daninhas, pragas e doenças) de modo a permitir o adequado crescimento e desenvolvimento
das culturas.
3.4.3. Amostragens, determinações laboratoriais e análises estatísticas
Foram utilizadas gaiolas de exclusão (duas por parcela), fabricadas com ferro ½
polegada de diâmetro, fechadas com tela de arame de malha 5,0 cm e medindo 0,25 m², para
avaliação das fitomassas nas ocasiões de pré e pós pastejos, conforme método adaptado de
Cano et al. (2004). Essas gaiolas foram dispostas aleatoriamente nas parcelas com intuito de
quantificar a massa seca produzida em pastejo (MSP). Para a avaliação da massa seca residual
(MSR) foram amostrados aleatoriamente 0,5 m² por parcela. Todos os cortes das plantas
foram realizados manualmente a 5,0 cm do solo, mediante uso de foice.
As amostras de aveia preta e azevém anual foram pesadas no campo para obtenção
da massa verde e subamostras (100 g) foram retiradas e destinadas ao laboratório. Essas
subamostras foram lavadas com água deionizada e secadas em estufa com circulação forçada
36
de ar a 60 °C, até atingir massa constante (MALAVOLTA et al., 1997). Na sequência, as
subamostras foram pesadas visando quantificar a massa seca (MS), que foram separadas em:
(i) MS produzida em pastejo (MSP) – representado pelo somatório dos acúmulos de MS
durante 2, 3 e 3 ciclos de pastejo ocorridos na aveia preta (2009), azevém anual (2010) e aveia
preta (2011), respectivamente; (ii) MS residual (MSR) – referente ao acúmulo de MS do
período compreendido entre o último pastejo e o manejo com herbicida, ocorrido antes da
semeadura da cultura de verão de cada ano estudado; (iii) MS total (MST) – correspondente
ao somatório da MSP e MSR.
Depois de pesadas, as subamostras foram moídas em moinho tipo “Wiley” equipado
com malha de 1,0 mm, e armazenadas em recipientes plásticos tampados até a quantificação
das concentrações de P, conforme métodos propostos por Malavolta et al. (1997). As
concentrações de P nos tecidos vegetais foram determinadas por digestão nítrico-perclórica e
a leitura por espectrofotometria de absorção molecular (EAM). Os acúmulos de P na parte
aérea das forrageiras foram calculados mediante multiplicação da concentração deste
nutriente na subamostra pela MS correspondente. Assim, foram quantificados os acúmulos de
P na MSP, MSR e MST, representados por P-MSP, P-MSR e P-MST, respectivamente
(PAULETTI, 2004).
Quando as plantas de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) atingiram os
estádios fenológicos R3 e R6, respectivamente, foram coletadas 1,0 m de plantas por parcela
para quantificar os acúmulos de MS e P na parte aérea. As plantas de milho foram separadas
em subamostras de folhas, colmos e espigas e as plantas de soja em folhas, hastes e vagens.
Essas subamostras foram preparadas, conservadas e analisadas, empregando-se os mesmos
procedimentos descritos para as forrageiras anuais. Os acúmulos de P (P-Ac) na parte aérea
das plantas de milho e soja foram calculados mediante multiplicação da concentração deste
nutriente na subamostra pela MS correspondente (PAULETTI, 2004).
37
Após a maturação fisiológica, o milho e a soja foram colhidos e trilhados no campo
para a determinação do rendimento de grãos. Para o milho (2009/10 e 2011/12) foram
colhidas de cada parcela cinco linhas centrais por 4,0 m de comprimento, perfazendo uma
área de 16,0 m². No caso da cultura da soja (2011/12), foram colhidas seis linhas centrais por
5,0 m de comprimento, perfazendo uma área de 12,0 m2
. O rendimento de grãos (RG) foi
expresso em 130 g kg-1
de umidade. Subamostras de grãos (100g) foram retiradas visando
quantificar o teor de P (empregando-se os procedimentos anteriormente mencionados para
tecidos vegetais). A partir do rendimento de grãos e do teor de P (nessas subamostras), foi
calculado a exportação deste nutriente pela colheita (P-Ex) (PAULETTI, 2004).
Todos os resultados foram submetidos à análise estatística univariada em blocos
casualizados em esquema fatorial incompleto. Nos casos de F significativo (P<0,05), foi
aplicado o teste de Tukey (α=0,05) para comparar o efeito de fontes e doses de P entre
tratamentos. O efeito das variáveis preditoras foi ajustado às variáveis respostas pelos
modelos de regressão de polinômios ortogonais linear ou quadrático. Na ausência de
interação, foram consideradas como repetições: (i) para as doses – os blocos (quatro) e a
média das fontes (SFT, FNR e TFM); (ii) para as fontes – os blocos (quatro) e a média das
doses (0, 60, 120, 180 kg ha-1
de P2O5 total).
Para o RG de milho (2011/12), as combinações de doses e fontes de P foram
comparadas (Tukey α=0,05) em relação à sua eficiência relativa, tomando-se como referencial
(eficiência relativa = 100 %) a produção de grãos do tratamento controle que não recebeu
adubação fosfatada (testemunha – T1). Todas as análises estatísticas foram realizadas
mediante uso do pacote computacional SAS versão 9.2 (SAS System, 2010).
38
3.5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.5.1. Massa seca e acúmulo de fósforo nas forrageiras anuais de inverno
Não houve interação entre doses e fontes de P para os atributos MSP, MSR, MST, P-
MSP, P-MSR e P-MST para as culturas forrageiras de aveia preta (2009 e 2011) e azevém
anual (2010). Para a aveia preta (2009) houve aumento quadrático do rendimento de MSP,
MSR, MST devido à aplicação de doses de P (Tabela 3). Os máximos rendimentos de MSP
(1210 kg ha-1
), MSR (2343 kg ha-1
) e MST (3538 kg ha-1
) ocorreriam mediante a aplicação de
98, 71 e 85 kg ha-1
de P2O5, respectivamente.
Tabela 3. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para aveia
preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010) submetidos a doses de fósforo (0, 60, 120, 180 kg
ha-1
de P2O5 total), aplicadas na superfície do solo, em sistema de integração lavoura-pecuária
em plantio direto.
Atributos Equação R2
Valor de P (1)
Aveia preta (2009)
MSP(2)
ŷ= 801,60+8,38x-0,043x2
0,78 0,01
MSR(3)
ŷ= 2155,30+5,30x-0,0375x2
0,64 0,05
MST(4)
ŷ= 2956,80+13,68x-0,0805x2
0,66 0,05
P-MSP(5)
ŷ= 3,34+0,0265x-0,0002x2
0,94 0,05
P-MSR(6)
ŷ= 7,96+0,0256x-0,0002x2
0,58 0,05
P-MST(7)
ŷ= 11,30+0,0521x-0,0003x2
0,75 0,05
Azevém anual (2010)
MSP ŷ =ȳ= 5979 - -
MSR ŷ=ȳ= 3956 - -
MST ŷ=ȳ= 9935 - -
P-MSP ŷ=ȳ= 9 - -
P-MSR ŷ=ȳ= 10 - -
P-MST ŷ=ȳ= 19 - -
Aveia preta (2011)
MSP ŷ=ȳ= 3412 - -
MSR ŷ= 2731,90+8,91x-0,0501x2
0,63 0,05
MST ŷ= 5898,30+14,29x-0,0657x2
0,65 0,05
P-MSP ŷ= 10,29+0,048x-0,0002x2
0,98 0,01
P-MSR ŷ= 9,08+0,049x-0,0002x2
0,96 0,01
P-MST ŷ= 29,40+0,14x-0,0005x2
0,98 0,05
(1)
Nível de significância da equação. (2)
MSP: massa seca produzida em pastejo. (3)
MSR: massa seca residual.
(4)
MST: massa seca total. (5)
P-MSP: fósforo acumulado na MSP. (6)
P-MSR: fósforo acumulado na MSR. (7)
P-
MST: fósforo acumulado na MST.
39
Com relação aos acúmulos de P, foram observados aumentos quadráticos das
quantidades de P-MSP, P-MSR e P-MST (Tabela 3), de modo similar ao observado para os
rendimentos de MS (MSP, MSR e MST) da aveia preta (2009). Os máximos acúmulos de P-
MSP (4 kg ha-1
), P-MSR (9 kg ha-1
) e P-MST (14 kg ha-1
) seriam obtidos mediante o uso de
66, 64 e 87 kg ha-1
de P2O5.
Os efeitos quadráticos para os rendimentos de MS e acúmulos de P (P-MSP, P-MSR
e P-MST) na aveia preta (2009) podem ser explicados pelos seguintes fatores: (i) o solo da
área foi classificado como muito argiloso com predominância de minerais do tipo 1:1 e
hidróxidos de alumínio, favorecendo a fixação do P em excesso (NOVAIS e SMYTH, 1999),
(ii) o solo atuou como dreno e o P aplicado que não foi absorvido, provavelmente, sofreu
adsorção pelas superfícies coloidais de ferro e alumínio (PROCHNOW et al., 2003), (iii) o
solo continha médio (4,2 mg dm-3
na camada 0-20 cm) teor de P (Mehlich-1) por ocasião da
instalação do experimento e alto (51 g dm-3
) teor de matéria orgânica (MO), segundo Pauletti
(2004), favorecendo a maior disponibilidade desse nutriente através da mineralização de P
(BERTOL et al., 2004), (iv) o animal (através das excretas) pode ter atuado como fonte de P
ao sistema, devolvendo cerca de 85% do nutriente ingerido na forma de P total (P orgânico +
P inorgânico) (HAVLIN et al., 2005), (v) as doses de P que proporcionaram os máximos
rendimentos de MS e acúmulos de P estiveram em equilíbrio com a solução no solo,
favorecendo o crescimento ótimo da planta.
Houve aumento dos rendimentos de MS e acúmulos de P da aveia preta (2009)
mediante o uso de SFT (Figura 3). Os resultados evidentes do SFT se devem: (i) à alta
solubilidade desse fertilizante, (ii) à aplicação superficial, que diminui o contato do
fertilizante com o solo, ocasionando menor dissolução das fontes insolúveis em água (FNR e
TFM), em curto espaço de tempo (FONTOURA et al., 2010), e (iii) ao valor de pH (5,3) na
camada de 0-5 cm, que favoreceu a dissolução do grânulo de SFT, e tem possibilitado maior
40
liberação de P para a solução em faixa de pH (CaCl2 0,01 mol L-1
) de 5,0-6,2 (RAIJ, 2011).
Portanto, foram observados maiores rendimentos e acúmulos de P na forrageira mediante a
aplicação do SFT, no primeiro ano de estudo, fato que concorda com os observados por
Oliveira et al. (2007b).
Figura 3. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo
acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da
aveia preta (2009), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio
direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas
de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05).
A cultivar de aveia preta IAPAR-61 (utilizada no presente estudo) pode atingir,
durante o ciclo de 134 dias, rendimentos de 4728 e 8358 kg ha-1
de MST, nas condições de
cinco cortes e cultivo para cobertura do solo, respectivamente (IAPAR, 2010). No entanto, o
ponto máximo de produção de MST da aveia preta (2009) seria de 3538 kg ha-1
(Tabela 3),
valor abaixo da média esperada para a cultivar em questão. Salienta-se que houve um déficit
hídrico nos primeiros 30 dias do ciclo da aveia preta (2009) (Tabela 1), prejudicando a
emergência das plantas e o crescimento inicial da forrageira, afetando o rendimento da
cultura. Nos invernos secos tem sido observado que a capacidade produtiva da aveia preta
IAPAR-61 diminui.
A B B
0
2000
4000
6000
SFT FNR TFM
A B B
SFT FNR TFM
A B B
SFT FNR TFM
A B B
0
6
12
18
SFT FNR TFM
A
B B
SFT FNR TFM
A
B B
SFT FNR TFM
MSP,kgha-1
Fontes de P2O5 total
MSR,kgha-1
MST,kgha-1
P-MSP,kgha-1
P-MSR,kgha-1
P-MST,kgha-1
41
Os tratamentos empregados não influenciaram os rendimentos de MS (MSP, MSR e
MST) do azevém anual (2010) (Tabela 3 e Figura 4). No entanto, o azevém anual apresentou
elevados rendimentos de MS. Para manutenção de adequado resíduo sobre o solo e aporte de
MS para o PD, são necessários no mínimo 2000 kg ha-1
de MSR. Isso corresponde a cerca de
15-20 cm de altura para o caso de pastagens de aveia e azevém (ASSMANN et al., 2008).
Portanto, mesmo em condições de três ciclos de pastejo a média de rendimento de MSR
(Tabela 3) foi acima dos valores recomendados para manutenção do PD.
Figura 4. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo
acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da
azevém anual (2010), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio
direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas
de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05).
Nas condições de quatro cortes o azevém anual pode atingir até 8472 kg ha-1
e 9287
kg ha-1
de MST para os cultivares FABC-1 e Barjumbo, respectivamente (FUNDAÇÃO
ABC, 2008). Assim, a média produzida de MST, neste estudo, foi superior ao normalmente
observado para essas cultivares (Tabela 3 e Figura 4). Tem sido verificado que o azevém
anual, adequadamente manejado, tem suportado alta lotação animal sob pastejo por área,
proporcionando, ao longo do ciclo, elevado rendimento de forragem (FONSECA e
A A A
0
4000
8000
12000
SFT FNR TFM
A A A
SFT FNR TFM
A A A
SFT FNR TFM
A A A
0
10
20
30
SFT FNR TFM
B
B
A
0
10
20
30
SFT FNR TFM
B B
A
SFT FNR TFM
MSP,kgha-1
Fontes de P2O5 total
MSR,kgha-1
MST,kgha-1
P-MSP,kgha-1
P-MSR,kgha-1
P-MST,kgha-1
42
MARTUSCELLO, 2010). Destaca-se que no ano de 2010 houve adequadas condições de
precipitação (Tabela 1), inclusive no início da implantação da forrageira, favorecendo o
crescimento e desenvolvimento da planta.
O acúmulo de P-MSP no azevém anual (2010) não foi afetado pelas doses (Tabela 3)
e fontes (Figura 4) de fosfatos. Os acúmulos de P-MSR e P-MST no azevém anual (2010)
também não foram influenciados pelas doses de P (Tabela 3), mas apresentaram incremento
mediante a aplicação de TFM (Figura 4). Isso pode ser explicado pelos seguintes fatores: (i) o
TFM consiste-se em um produto de liberação de P mais lenta que o SFT, diminuindo a
probabilidade de adsorção de P nos colóides do solo (BEDIN et al., 2003); (ii) o TFM é
insolúvel em água, mas possui elevada solubilidade em ácido cítrico (20 g L-1
) quando
comparado ao FNR, podendo o P ser disponibilizado para a solução em maior proporção
(RESENDE et al., 2006), principalmente em sistemas com a presença de animais, (iii) o TFM
possui magnésio (Mg) em sua constituição que atua como carregador de P na planta,
favorecendo a nutrição fosfatada da planta; (iv) devido à presença do silício (Si) no TFM, que
tem diminuído a adsorção específica de íons fosfatos, deixando o P mais disponível às plantas
(MALAVOLTA et al., 2006); e (v) ao efeito residual do fertilizante aplicado em anos
anteriores.
Para a aveia preta (2011), com exceção da MSP, houve aumento quadrático dos
rendimentos de MSR, MST e acúmulos de P (P-MSP, P-MSR e P-MST) devido à aplicação
de doses de P (Tabela 3). Os máximos rendimentos de MSR (3128 kg ha-1
) e MST (6675 kg
ha-1
) ocorreriam mediante a aplicação de 89 e 108 kg ha-1
de P2O5, respectivamente, e os
máximos acúmulos de P-MSP (12 kg ha-1
), P-MSR (13 kg ha-1
) e P-MST (39 kg ha-1
) nas
doses de 121, 123 e 138 kg ha-1
de P2O5, respectivamente. Os efeitos quadráticos podem ser
atribuídos de forma similar aos observados anteriormente para a aveia preta (2009) e
43
principalmente ao fato de que as doses de P que proporcionaram os máximos rendimentos de
MS e acúmulos de P estiveram em equilíbrio com a solução no solo.
O uso de TFM proporcionou maior incremento dos rendimentos de MSR e MST e
acúmulos de P-MSR e P-MST na aveia preta (2011), exceto para a MSP e para o acúmulo de
P-MSP (Figura 5). Forragens submetidas ao pastejo têm respondido com permanente rebrota
devido à desfolhação. Com a desfolha, as raízes têm apresentando dinâmica de crescimento
mais acelerada, liberando maior quantidade de exsudatos (ácidos orgânicos) (CARVALHO et
al., 2010).
Figura 5. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo
acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da
aveia preta (2011), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio
direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas
de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05).
Esses ácidos orgânicos de baixo peso molecular (cítrico, málico, oxálico e tartárico).
exsudados pelas raízes, também encontrados no esterco de animais (BAZIRAMAKENGA e
SIMARD, 1998), podem ter favorecido a solubilização de P proveniente do TFM. Tem sido
observado que ácidos orgânicos competem com os sítios de adsorção de P, favorecendo a
disponibilidade deste nutriente para a solução no solo (PAVINATO e ROSOLEM, 2008).
A A A
0
3000
6000
9000
SFT FNR TFM
B B A
SFT FNR TFM
B B
A
SFT FNR TFM
A A A
0
10
20
30
SFT FNR TFM
B B A
SFT FNR TFM
B B
A
SFT FNR TFM
MSP,kgha-1
Fontes de P2O5 total
MSR,kgha-1
MST,kgha-1
P-MSP,kgha-1
P-MSR,kgha-1
P-MST,kgha-1
44
Além disso, o Si presente no TFM pode estar envolvido no aumento de produção de MS da
parte aérea por promover maior capacidade fotossintética pelo melhor arranjamento das
folhas, tornando-as mais eretas (AGARIE et al., 1998).
O rendimento de MSP da aveia preta (2011) não foi influenciado pelas fontes de P
(Figura 5), certamente devido à desigualdade no consumo da forragem causada pelos animais,
já que o pastejo foi realizado em área total, inclusive sobre o tratamento controle. Além disso,
por ocasião da instalação do experimento, o solo da área continha alto e médio teor de MO
(51 g dm-3
) e P (4,2 mg dm-3
), respectivamente, favorecendo a mineralização do P orgânico
(BERTOL et al., 2004). Salienta-se que, em 2010 o rendimento de MSP também não foi
influenciado pelas fontes fosfatadas (Figura 4). Na comparação de uma pastagem não
pastejada com uma em pastejo, tem sido observado que a presença do animal altera o padrão
de distribuição dos nutrientes no solo pela deposição dos dejetos, alterando a reciclagem dos
nutrientes (BALBINOT JÚNIOR et al., 2009). Além disso, aproximadamente 90% do fósforo
consumido das forragens pode retornar ao solo, principalmente através das fezes (WILLIAMS
e HAYNES, 1990).
Os animais distribuem suas excreções aleatoriamente através da pastagem e,
portanto, o desenvolvimento das forrageiras pode ter sido influenciado pelos ciclos de pastejo,
já que em 2009 foram realizados apenas dois ciclos e em 2010 e 2011, três ciclos. Russele e
Franzleubbers (2007) verificaram que as fezes causam maior rejeição ao pastejo em
comparação a urina, causando desigualdade de consumo na área. Os autores observaram que
enquanto nas áreas com urina a rejeição ocorre em um ciclo de pastejo rotacionado (cerca de
quatro semanas), nas áreas com fezes a rejeição pode durar até 16 meses, observando-se a
relação de oferta e tempo de pastejo.
Diferente das condições encontradas no ano de 2009, as condições de precipitação
encontram-se adequadas para a aveia preta (2011) (Tabela 1). Neste caso, a cultivar IAPAR-
45
61 atingiu rendimento de MST (6675 kg ha-1
) satisfatório em relação ao esperado (entre 4728
e 8358 kg ha-1
) (Tabela 3 e Figura 5). A aveia preta tem sido menos exigente em fertilidade
que o azevém anual (FONSECA e MARTUSCELLO, 2011). No entanto, neste estudo, a
cultivar IAPAR-61 foi mais responsiva à adubação fosfatada, que o azevém anual.
Tem sido observado que a aveia preta extrai os nutrientes das camadas mais
profundas do solo, por meio do sistema radicular, disponibilizando-os superficialmente, após
o corte da parte aérea e a decomposição pela ação dos microrganismos (MELO et al., 2011).
Borkert et al. (2003) observaram que dentre os macronutrientes, o P é reciclado em menor
quantidade pela aveia preta, variando de 8 a 12 kg ha-1
, no intervalo de classe variando de
5000 a 10000 kg ha-1
de MS. No entanto, destaca-se que no presente trabalho o ponto máximo
de acúmulo de P-MST foi superior aos valores observados na literatura tanto para a aveia
preta (2009) como para a aveia preta (2011), que foram de 14 e 39 kg ha-1
, respectivamente
(Tabela 3).
O acúmulo de P não indica que as plantas são mais ou menos eficientes, uma vez que
tem sido observado que cultivares de plantas (através de adaptações genéticas) podem se
desenvolver e produzir bem com menor quantidade desse nutriente (FERNANDES e
MURAOKA, 2002). Entretanto, tem sido observado que maiores quantidades de P
acumulados e concentrados nos resíduos das gramíneas (P-MSR), acarretam em maiores
retornos deste nutriente para o sistema e para a cultura sucessora através da decomposição da
palhada (SÁ et al., 2010).
De maneira geral, os altos rendimentos de MST produzidos pelo azevém anual
(2010) e pela aveia preta (2011) podem ser atribuídos aos seguintes fatores: (i) o P é o
nutriente responsável pelo perfilhamento das plantas, aumentando assim a produção de MS
das forragens (GUEDES et al., 2009); (ii) plantas sob pastejo apresentam elevação dos níveis
de exsudatos das raízes e a liberação de componentes de alta qualidade para o solo, o que
46
estimularia a atividade microbiológica, acelerando a ciclagem do fósforo aplicado
(CARVALHO et al., 2010); (iii) ácidos orgânicos provenientes da decomposição do material
orgânico (raízes e fezes), possuem a capacidade de formar complexos com óxidos de ferro e
alumínio, evitando a fixação de P (PAVINATO e ROSOLEM, 2008); (iv) a rebrota das
forrageiras pode ter sido influenciada pelas reservas de MO no solo (SOUZA et al., 2008), já
que esta apresentou níveis altos no presente estudo (51 g dm-3
na camada 0-20 cm); (vii) à
presença do ácido indolacético na urina de bovinos, que tem sido estimulante sobre o
crescimento das plantas (CESAR et al., 2007); e (viii) ao pastejo com intensidade moderada
utilizado no experimento, favorecendo o adequado crescimento vegetal (CARVALHO et al.,
2011).
3.5.2. Rendimento de grãos, acúmulo e exportação de fósforo nas culturas de milho e
soja
Não houve interação entre fontes e doses de P sobre os atributos RG, P-Ac e P-Ex do
milho (2009/10) e da soja (2010/11), com exceção do RG de milho (2011/12) onde a
interação foi significativa (F=2,98, P<0,05). Para o milho (2009/10) os atributos RG, P-Ac e
P-Ex não foram influenciados pela aplicação superficial de doses (Tabela 4) e fontes (Figura
6) de P aplicados antecipadamente, por ocasião da semeadura da cultura de inverno.
Isso provavelmente ocorreu devido: (i) ao curto prazo do estudo; (ii) a precipitação
foi adequada ao longo de todo o ciclo da cultura (Tabela 1); (iii) o solo apresentou altas
concentrações de MO (51 g dm-3
) implicando em boa reserva de P orgânico no solo que pode
ter sido mineralizado (RESENDE et al., 2006); e (iv) ao aumento da ciclagem de nutrientes
observada em sistemas de ILP (CARVALHO et al., 2010).
47
Tabela 4. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para o milho
(2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) submetidos a doses (antecipadas) de fósforo (0, 60, 120,
180 kg ha-1
de P2O5 total), aplicadas na superfície do solo, em sistema de integração lavoura-
pecuária em plantio direto.
Atributos Equação R2
Valor de P (1)
Milho (2009/10)
RG(2)
ŷ=ȳ= 11908 - -
P-Ac(3)
ŷ=ȳ= 60 - -
P-Ex(4)
ŷ=ȳ= 52 - -
Soja (2010/11)
RG ŷ=ȳ= 5067 - -
P-Ac ŷ= 71,992+0,0995x 0,92 0,01
P-Ex ŷ= 45,671+0,0444x 0,57 0,05
Milho (2011/12)
P-Ac ŷ= 36,722+0,3853x-0,0014x2
0,98 0,01
P-Ex ŷ= 32,483+0,4808x-0,002x2
0,98 0,01
(1)
Nível de significância da equação. (2)
RG: rendimento de grãos. (3)
P-Ac: fósforo acumulado na parte aérea. (4)
P-
Ex: fósforo exportado nos grãos.
Para a soja (2010/11) não houve diferença entre os tratamentos sobre o RG (Tabela 4 e
Figura 6). Porém, o P-Ac e o P-Ex foram aumentados linearmente mediante o uso de doses de
P (Tabela 4), obtendo maiores acúmulos devido à aplicação de SFT e TFM (Figura 6). Esses
resultados podem ser caracterizados pelo consumo de luxo exercido pela planta já que não
houve respostas para o RG. Fato este, provavelmente interligado ao processo fisiológico de
fixação de nitrogênio (FBN), que exige grande quantidade de energia (P na forma de ATP)
(TAIZ e ZEIGER, 2004). Em estudos sobre a capacidade de absorção de P e a fixação
biológica de N (FBN) na soja, Miao et al. (2007) e Rotaru e Sinclair (2009) verificaram que a
deficiência de P tem sido um dos fatores que mais afeta a produção de leguminosas em
diversos tipos de solos. Esses autores observaram correlação linear positiva entre a absorção
de P e a formação de nódulos, indicando que doses mais elevadas de P estimulariam a FBN,
devido ao fato da planta armazenar maiores quantidades de P. Os menores incrementos do P-
Ac e P-Ex mediante os tratamentos com o uso de FNR foram plausíveis (Figura 6), pois tem
sido observado que as culturas anuais apresentam alta demanda de P em um curto espaço de
48
tempo e seus efeitos são observados em estudos de médio-longo prazo (NOVAIS e SMYTH,
1999; RESENDE et al., 2006).
Figura 6. Rendimento de grãos (RG), fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos
grãos de milho (2009/10) e soja (2010/11), após aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na
integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM:
termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05).
No caso do milho (2011/12) houve interação entre doses e fontes de P para o RG
(Figura 7). O incremento do RG foi devido ao uso (antecipado) de doses de TFM e FNR, mas
não houve diferença pela aplicação de SFT (Figura 7). O máximo RG (14649 kg ha-1
) seria
obtido mediante o uso de 116 kg ha-1
de P2O5 na forma de TFM e no caso do FNR, o efeito
foi linear.
A ausência de efeito da aplicação antecipada de SFT sobre o rendimento de milho
(2011/12) pode ser atribuída: (i) à alta solubilidade deste fertilizante, resultando em imediata
disponibilização de P no sistema, favorecendo maior absorção pelas plantas forrageiras e/ou
adsorção pelos colóides do solo, em curto espaço de tempo após sua aplicação (ONO et al.,
2009), (ii) ao fato dos tratamentos com a aplicação de SFT sobre a aveia preta (2011) –
A A A
0
6000
12000
18000
SFT FNR TFM
A A A
0
30
60
90
SFT FNR TFM
A A A
SFT FNR TFM
A A A
0
3000
6000
9000
SFT FNR TFM
A
B
A
0
40
80
120
SFT FNR TFM
A B A
SFT FNR TFM
Fontes de P2O5 total
Milho (2009/10)
Soja (2010/11)
P-Ex,kgha-1
P-Ex,kgha-1
P-Ac,kgha-1
P-Ac,kgha-1
RG,kgha-1
RG,kgha-1
49
cultura antecessora ao milho 2011/12 – proporcionarem os menores rendimentos de MS e
acúmulos de P nesta cultura, comparado ao uso de TFM (Figuras 5), resultando em menor
retorno de P ao sistema, e (iii) ao menor efeito residual do SFT que tem sido observado e
comprovado em estudos de médio-longo prazo (PROCHNOW et al., 2003; RESENDE et al.,
2006).
Figura 7. Rendimento de grãos (RG) de milho (2011/12), após aplicação antecipada e superficial de doses e
fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. ○ Superfosfato triplo (SFT),  fosfato natural
reativo (FNR), e ∆ termofosfato magnesiano (TFM). Pontos são médias de quatro repetições (**: P<0,01 e *:
P<0,05).
Quanto ao FNR, apesar de este produto ser insolúvel em água e apresentar baixa
solubilidade em ácido cítrico (20 g L-1
), tem sido observado que o somatório da sua eficiência,
quando estimada em períodos de mais de dois ciclos de cultivo, pode-se igualar aos fosfatos
solúveis (MOREIRA et al., 2002). Portanto, neste estudo a dissolução do FNR certamente foi
favorecida devida: (i) ao alto teor de MO no solo (51 g dm-1
) na camada 0-20 cm diminuindo
a probabilidade de adsorção de P, (ii) ao maior tempo de contato do fertilizante com o solo,
devido às adubações em anos anteriores, e (iii) ao fornecimento de prótons (H+
) pela provável
acidificação da rizosfera, potencializado pela presença de animais no sistema (SOUZA et al.,
2008).
Entretanto, a maior eficiência do RG de milho (2011/12) seria observada mediante o
uso do TFM, pois para cada quilo de P aplicado no solo na forma de FNR e TFM haveria um
incremento de 14 e 44 kg de grãos de milho produzidos, respectivamente (Figura 7).
ŷ=13,666x + 11914 R² = 0,92*
∆ŷ=12,106+43,676x-0,1876x2
R² = 0,96*
ŷ=ȳ= 13034
0
6000
12000
18000
0 60 120 180
Doses de P2O5 total, kg ha-1
RG,kgha-1
50
Analisando a eficiência relativa dos fertilizantes em comparação à testemunha (Tabela 5),
destaca-se que as doses de 120 kg ha-1
de TFM e 180 kg ha-1
de FNR seriam as doses que
proporcionariam os maiores acréscimos na produção sendo de 23 e 19%, respectivamente.
Isso demonstra a alta eficiência de silicofosfatos pelas plantas, pois nesse caso, a mesma
eficiência relativa do TFM em relação ao FNR seria obtida com menor dose de fertilizante
aplicado.
Tabela 5. Eficiência relativa do rendimento de grãos de milho (2011/12), considerando as
doses e fontes de fósforo aplicadas por ocasião da semeadura da aveia preta (2011) em
sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto.
Fontes de Fósforo Doses de Fósforo Eficiência Relativa
------ kg ha-1
------ ----- % -----
Superfosfato triplo 60 105 C
Fosfato natural reativo 60 104 C
Termofosfato magnesiano 60 113 B
Superfosfato triplo 120 107 C
Fosfato natural reativo 120 109 B
Termofosfato magnesiano 120 123 A
Superfosfato triplo 180 108 C
Fosfato natural reativo 180 119 A
Termofosfato magnesiano 180 113 B
Testemunha(1)
0 100 D
(1)
Tratamento testemunha (controle) = 100%. Médias seguidas de mesmas letras não diferem entre si pelo teste
de Tukey (α=0,05).
Houve efeito quadrático para o P-Ac e P-Ex devido à aplicação de doses de P
(Tabela 4) e incremento destes atributos mediante uso de TFM (Figura 7). Os maiores
acúmulos de P-Ac (63 kg ha-1
) e P-Ex (61 kg ha-1
) no milho (2011/12) seriam obtidos nas
doses de 138 e 120 kg ha-1
de P2O5, respectivamente. O efeito quadrático desses atributos pode
estar relacionado com os seguintes fatores: (i) à alta concentração de P no solo que,
possivelmente, resultou em decréscimo na concentração de zinco (Zn) na planta, que tem sido
o mais limitante para o milho, devido à inibição competitiva P vs. Zn, (MALAVOLTA,
2006); (ii) a dose observada que proporcionou o máximo RG ficou em equilíbrio com a
51
solução no solo, caracterizando o limite de absorção da planta entre solo-dreno e solo-fonte
(NOVAIS e SMYTH, 1999); e (iii) à capacidade de produção máxima do híbrido 30F53 foi
alcançada, sendo inclusive, superior ao que tem sido observado para a média de produção no
Paraná – entre 13000 a 14000 kg ha-1
(PIONEER, 2011).
Figura 8. Fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos grãos de milho (2011/12),
após aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto.
SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de
mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05).
As médias de precipitação para as safras de primavera-verão nos meses de janeiro e
fevereiro encontraram-se adequadas para o desenvolvimento das culturas de milho (2009/10 e
2011/12) e soja (2010/11) (Tabela 1). Fato que deve ser salientado, pois tem sido observado
que é nesse período (florescimento e enchimento de grãos) em que as culturas necessitam de
adequada quantidade de água devido à maior demanda por nutrientes (BERGAMASCHI et
al., 2004).
A média de produção de grãos de milho da última safra no Paraná foi se de 7873 kg
ha-1
e de soja 3360 kg ha-1
(CONAB, 2011). Portanto, neste estudo os RG tanto de milho
como de soja (mesmo quando na ausência de efeito) foram elevados em todos os anos. Altos
rendimentos de grãos têm sido observados nos estudos com ILP em PD e atribuídos ao
incremento na ciclagem de nutrientes proporcionados pelo pastejo animal (BALBINOT
JUNIOR et al., 2009, CARVALHO et al., 2010, SILVA et al., 2012).
B B A
0
30
60
90
FNR SFT TFM
B B
A
0
30
60
90
SFT FNR TFM
P-Ac,kgha-1
P-Ex,kgha-1
Fontes de P2O5 total
52
3.6. CONCLUSÕES
1. O uso de SFT proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo de P somente
para a aveia preta no primeiro ano de cultivo.
2. No segundo ano, a aplicação de TFM ocasionou maior acúmulo de P no azevém
anual e, para a soja, a aplicação tanto de TFM quanto de SFT proporcionaram maior acúmulo
e exportação de P nos grãos.
3. Ao final do terceiro ano o uso de TFM proporcionou maior rendimento de MST e
acúmulo de P tanto para a aveia preta quanto para a cultura do milho.
4. A aplicação de fontes insolúveis em água, em especial o TFM, obtiveram maiores
efeitos residuais, proporcionando maiores rendimentos forrageiros e de grãos de milho, após
36 meses de estudo.
Shivelly los galetto
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  • 1. UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E DE TECNOLOGIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA SHIVELLY LOS GALETTO MANEJO DO FÓSFORO NA FASE INICIAL DE ADOÇÃO DO SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO PONTA GROSSA 2013
  • 2. SHIVELLY LOS GALETTO MANEJO DO FÓSFORO NA FASE INICIAL DE ADOÇÃO DO SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Ponta Grossa para obtenção do título de Mestre em Agronomia – Área de concentração: Agricultura. Linha de pesquisa: Uso e Manejo do Solo. Orientador: Prof. Dr. Adriel Ferreira da Fonseca PONTA GROSSA 2013
  • 5. Ela sempre me apoiou com muita paciência e carinho, muitas vezes sofrendo com a minha ausência. Ele com todo seu exemplo e apoio, sempre me ensinou uma maneira de seguir em frente. À Meriam Los e Normando Galeto, minha mãe e meu pai, DEDICO este trabalho.
  • 6. AGRADECIMENTOS A Deus, pela concessão da vida, bênçãos, inspirações, oportunidades, saúde e principalmente, pelas pessoas colocadas no meu caminho. Aos meus pais, Normando Galeto e Meriam Los, pelo apoio em todos os momentos, compreensão e disposição para tornarem possível todas as conquistas ao longo da minha vida. Ao meu orientador, Prof. Dr. Adriel Ferreira da Fonseca, por toda a ajuda, incentivo, credibilidade, ensinamentos, e principalmente por ser um excelente profissional, apostando sempre no crescimento de seus alunos. À Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), pela oportunidade de realização do curso, e em especial, aos Professores do Programa de Pós-Graduação em Agronomia, por contribuírem com meu aprimoramento profissional e intelectual. À Fundação Araucária pela concessão da bolsa de estudos e recursos financeiros, e às instituições: Fundação ABC, Yoorin Fertilizantes e International Plant Nutrition Institute (IPNI), pelo apoio financeiro para execução do trabalho experimental em campo. Aos funcionários da UEPG, em especial à Verônica Carneiro, técnica do Laboratório de Nutrição de Plantas e, Dirce Vaz, técnica do Laboratório de Fertilidade do Solo, pela amizade, palavras de apoio e auxílio na realização das análises laboratoriais. Aos colegas de trabalho que fizeram e fazem parte dos Laboratórios de Nutrição de Plantas e de Fertilidade do solo, e que de alguma forma colaboraram para a concretização deste trabalho: Eduardo Guntzel, Silvano Harkatin, André Auler, Luana Duda, Thays Schneider, Simone Miara, Jéssica dos Santos, Flávia Biassio, Joaquim de Lima, Hendrik Ivan Reifur, Rodrigo D’Ávila, Augusto Pontarolo Neto, Elton Rech, Gabriel Soares, Felipe Vriesman, Sara Carrera, Moisés Marcondes, Renato Zardo Filho, Angelo Bini, Adriano Haliski, Danilo Scharr e, em especial, ao Fabrício Siqueira Hennipman por toda ajuda, dedicação, paciência e companheirismo. Sua presença foi essencial em todos os momentos. A todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para a realização deste trabalho, meus sinceros agradecimentos.
  • 7. GALETTO, Shivelly Los. Manejo do fósforo na fase inicial de adoção do sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto. 2013. Dissertação de Mestrado em Agronomia – Universidade Estadual de Ponta Grossa. RESUMO A integração lavoura-pecuária (ILP) tem sido uma prática que, quando bem manejada e associada ao sistema plantio direto (PD), aumenta a qualidade do solo. Todavia, a maioria dos solos brasileiros apresenta baixa fertilidade natural de fósforo (P). Desta forma, o desenvolvimento de estratégias que aumentem a eficiência de uso de fertilizantes fosfatados possibilita um agronegócio mais sustentável do ponto de vista agronômico e econômico. Os objetivos desse estudo foram avaliar o acúmulo de P e o rendimento das culturas de milho, soja, aveia preta e azevém anual adubados com fontes e doses de P2O5 na ILP em PD. Ainda, avaliar a biodisponibilidade de P para a cultura do milho, extraído pelos métodos de Melich-1 (M1), Resina trocadora de íons (RTI) e Morgan modificado (MM), após 36 meses de experimentação. O experimento foi instalado em abril/2009, no município de Castro-PR em um Cambissolo Háplico textura muito argilosa. Foi empregado delineamento em blocos ao acaso em esquema fatorial incompleto (3x3+1) com quatro repetições. Os tratamentos consistiram na aplicação superficial (em área total) de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 ano-1 de P2O5) por ocasião da semeadura da forrageira de inverno (aveia preta ou azevém anual), nas formas de superfosfato triplo (SFT), fosfato natural reativo (FNR) e termofosfato magnesiano (TFM). Foram avaliados os rendimentos de massa seca da aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010), de grãos de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11), e o acúmulo de P nessas culturas. Aos 36 meses de estudo, foram coletadas amostras de solo das camadas de 0- 5, 5-10, 10-15 e 15-20 cm, para determinação das concentrações de P disponível pelos diferentes métodos extratores (M1, RTI e MM) e, para avaliação da disponibilidade de P para a cultura do milho (2011/12). O uso de SFT, por ocasião da semeadura da aveia preta proporcionou maior rendimento de massa seca total (MST) e acúmulo de P na MST (P-MST) nesta cultura. No entanto, para a cultura do milho, os tratamentos não influenciaram o rendimento de grãos (RG) e acúmulo de P na parte área (P-Ac), no primeiro ano de uso. Os tratamentos não influenciaram o rendimento de MST do azevém anual e o RG de soja no segundo ano de avaliação. Porém, houve maior acúmulo de P-MST do azevém anual mediante aplicação de TFM e, para a soja, o P-Ac foi maior nos tratamentos com aplicação antecipada de SFT e TFM. A aplicação de TFM por ocasião da semeadura da aveia preta proporcionou maior rendimento de MST e P-MST nesta cultura, e também, maior RG e P-Ac no milho, no terceiro ano de estudo. A RTI extraiu maiores quantidades de P disponível, seguida do extrator de M1 e do MM. Nos tratamentos que receberam aplicação de SFT, os extratores de M1 e RTI obtiveram eficiência semelhante quando correlacionados com os atributos de RMS, RG, P-MS e P-Ex do milho. Para as fontes insolúveis em água (FNR e TFM), o P extraído pela RTI melhor se correlacionou com o P-MS e o P-Ex. A solução de MM foi ineficiente para prever a biodisponibilidade de P para o milho, cultivado em solo com alto teor de argila e óxidos de ferro e alumínio, que recebeu a aplicação de doses e fontes de P, em um sistema de ILP em PD. PALAVRAS-CHAVE: Avena strigosa Schreb., Lolium multiflorum L., Zea mays L., Glycine Max (L.) Merr., fosfatos insolúveis em água, extratores de fósforo.
  • 8. GALETTO, Shivelly Los. Management of phosphorus in the initial adoption of integrated crop-livestock in no-tillage. 2013. Master Science in Agronomy Dissertation – State University of Ponta Grossa. SUMMARY Crop-livestock integration (CLI) is a practice that, when properly managed and associated with no-tillage (NT), has been improving a soil quality. However, most of soils in Brazil have a low level of phosphorus (P). Thus, the development of strategies to increase phosphorus use efficiency has been crucial for sustainable agribusiness in an agronomic and economic viewpoint. The objectives of this study were to evaluate the accumulation of P and yields of corn, soybean, black oat and ryegrass fertilized with sources and levels of P2O5 in CLI under NT and to evaluate the bioavailability of P for maize, extracted by the methods Melich-1 (M1), ion exchange resin (IER) and modified Morgan (MM), after 36 months of experimentation. The experiment was established in April 2009, in the municipality of Castro- PR in a Dystric Cambisol and the experimental design was an incomplete factorial (3x3+1), with four replications. The treatments consisted in surface (total area) application of levels (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 yr-1 P2O5) during sowing of winter forage (black oat or annual ryegrass) in the form of triple superphosphate (TSP), reactive rock phosphate (RRP) and magnesium termophosphate (MTP). The dry matter yields for black oat (2009 and 2011) and ryegrass (2010), grain yield for maize (2009/10 and 2011/12) and soybean (2010/11), and P accumulation were evaluated in these crops. In 36 months of study, soil samples were collected from the layers 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm, to determine the concentrations of available P by different methods extractants (M1, IER and MM) and to assess the availability of P for maize (2011/12). The use of TSP, during sowing of black oat occasioned the highest yield of dry matter (DM) and P accumulation in DM (P-DM) in this crop. However, for the maize crop, the treatments did not affect grain yield (GY) and P accumulation in plant (P-Ac) at the first year of use. The treatments did not affect the yield of DM annual ryegrass and GY of soybean, in the second year of assessment. However, there was a greater accumulation of P-DM in the annual ryegrass, when applying MTP. For soybeans, the P-Ac was higher in the treatments with early application of TSP and MTP. The application of MTP during sowing of black oat occasioned the highest yield of DM and P-DM in this crop. The GY and P-Ac were higher in maize, occasioned by the use TFM, in the third year of study. Concentrations of available P in soil after 36 months of study, had variations according to each extractor. The ion exchange resin extracted greater amounts of P, followed by the extractor M1 and MM. In the treatments that received application of TSP, the M1 and IER extractants has obtained similar efficiency when correlated with the maize’s attributes (DMY, GY, P-DM and P-Ex). IER was the most efficient extractor which correlated with the P-DM and P-Ex when were applied sources insoluble in water (RRP and MTP). The MM extractor was ineffective to predicting the bioavailability of P for the maize grown in a soil with high content of clay and Fe and Al oxides, which received the application of rates and sources of P in a CLI system under NT. KEYWORDS: Avena strigosa Schreb., Lolium multiflorum L., Zea mays L., Glycine Max (L.) Merr., water insoluble phosphates, phosphorus extractants.
  • 9. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Representação esquemática das formas de fósforo na maioria dos solos tropicais no Brasil............................................................................................ 20 Figura 2. Ciclagem do fósforo na integração lavoura-pecuária....................................... 21 Figura 3. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da aveia preta (2009), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 40 Figura 4. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da azevém anual (2010), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 41 Figura 5. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da aveia preta (2011), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 43 Figura 6. Rendimento de grãos (RG), fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos grãos de milho (2009/10) e soja (2010/11), após aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)................................... 48 Figura 7. Rendimento de grãos (RG) de milho (2011/12), após aplicação antecipada e superficial de doses e fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. ○ Superfosfato triplo (SFT),  fosfato natural reativo (FNR), e ∆ termofosfato magnesiano (TFM). Pontos são médias de quatro repetições (**: P<0,01 e *: P<0,05)................................................................. 49 Figura 8. Fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos grãos de milho (2011/12), após aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05)............................................................................................ 51
  • 10. Figura 9. Fósforo disponível extraído pela solução de Mehlich-1 (P-M1), aos 36 meses após a aplicação anual na superfície (em área total) de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 ) e fontes [superfosfato triplo (○), fosfato natural reativo (□) e termofosfato magnesiano (∆)] de P2O5 na integração lavoura-pecuária em plantio direto. Pontos são médias de quatro repetições. **P<0,01 e *P<0,05............................................................................................................... 62 Figura 10. Efeito de fontes em camadas do solo sobre a disponibilidade do fósforo extraído pelo método de Mehlich-1 (P-M1), Resina trocadora de íons (P- RTI) e Morgan modificado (P-MM), aos 36 meses após a aplicação anual na superfície (em área total) de superfosfato triplo (SFT), fosfato natural reativo (FNR) e termofosfato magnesiano (TFM). Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (P=0,05), para cada camada.............................................................................................................. 63 Figura 11. Fósforo disponível extraído pelo método da Resina trocadora de íons (P- RTI), aos 36 meses após a aplicação anual na superfície (em área total) de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 ) e fontes [superfosfato triplo (○), fosfato natural reativo (□) e termofosfato magnesiano (∆)] de P2O5 na integração lavoura-pecuária em plantio direto. Pontos são médias de quatro repetições. **P<0,01.......................................................................................................... 66 Figura 12. Fósforo disponível extraído pelo método de Morgan modificado, aos 36 meses após a aplicação anual na superfície (em área total) de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 ) e fontes [superfosfato triplo (○), fosfato natural reativo (□) e termofosfato magnesiano (∆)] de P2O5 na integração lavoura-pecuária em plantio direto. Pontos são médias de quatro repetições. **P<0,01............ 68
  • 11. LISTA DE TABELAS Tabela 1. Temperatura e precipitação média no período experimental (abril/2009 a abril/2012)........................................................................................................ 32 Tabela 2. Sequência de eventos das culturas no período do experimento: época de semeadura, espaçamento entre linhas e densidade de semeadura, cultivar ou híbrido, descrição geral das atividades e manejo de cobertura (forragens) ou colheita (grãos)................................................................................................. 34 Tabela 3. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010) submetidos a doses de fósforo (0, 60, 120, 180 kg ha-1 de P2O5 total), aplicadas na superfície do solo, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto................. 38 Tabela 4. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para o milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) submetidos a doses (antecipadas) de fósforo (0, 60, 120, 180 kg ha-1 de P2O5 total), aplicadas na superfície do solo, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto................................................................................................................ 47 Tabela 5. Eficiência relativa do rendimento de grãos de milho (2011/12), considerando as doses e fontes de fósforo aplicadas por ocasião da semeadura da aveia preta (2011) em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto................................................................................................................ Tabela 6. Valores de F para o fósforo disponível por diferentes extratores, em camadas distintas de solo, após 36 meses de experimentação, mediante aplicação anual de fontes e doses de fósforo na superfície do solo em área total (por ocasião da semeadura da forrageira de inverno), em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto................................................................... Tabela 7. Concentrações mínimas, máximas e médias (mg dm-3 ) de fósforo disponível por diferentes extratores, em camadas distintas de solo, após 36 meses de experimentação, mediante aplicação anual de fontes1 e doses2 de fósforo na superfície do solo em área total (por ocasião da semeadura da forrageira de inverno), em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto.......... 50 61 65 Tabela 8. Coeficientes de correlação entre as concentrações de fósforo disponível por diferentes extratores e camadas distintas de solo, e os atributos do milho, após 36 meses de experimentação, mediante aplicação anual de fontes1 e doses2 de fósforo na superfície do solo em área total (por ocasião da semeadura da forrageira de inverno), em sistema de integração lavoura- pecuária em plantio direto................................................................................ 70
  • 12. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO............................................................................................................ 12 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.................................................................................... 15 2.1. Integração lavoura-pecuária em plantio direto – aspectos e benefícios................. 15 2.2. Principais culturas utilizadas nos sistemas de integração lavoura-pecuária em plantio direto no sul do Brasil............................................................................... 16 2.3. Interação solo-planta-animal e fatores limitantes para a produção......................... 17 2.4. Fósforo no solo........................................................................................................ 19 2.5. Fluxo do fósforo no sistema solo-planta-animal.................................................... 20 2.6. Fertilizantes fosfatados e estratégias de adubação............................................... 22 2.7. Avaliação da biodisponibilidade de fósforo para as plantas................................... 24 3. RENDIMENTO E ACÚMULO DE FÓSFORO PELAS CULTURAS DE GRÃOS E FORRAGENS DEVIDO AO USO DE FOSFATOS EM UM SISTEMA INTEGRADO DE PRODUÇÃO................................................................................. 27 3.1. RESUMO.......................................................................................................... 27 3.2. SUMMARY....................................................................................................... 28 3.3. INTRODUÇÃO................................................................................................ 29 3.4. MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 32 3.4.1. Localização, histórico e caracterização da área experimental.................. 32 3.4.2. Delineamento, tratamentos e condução do experimento.......................... 33 3.4.3. Amostragens, determinações laboratoriais e análises estatísticas............ 35 3.5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................... 38 3.5.1. Massa seca e acúmulo de fósforo nas forrageiras anuais de inverno....... 38 3.5.2. Rendimento de grãos, acúmulo e exportação de fósforo nas culturas de milho e soja............................................................................................. 46 3.6. CONCLUSÕES................................................................................................. 52 4. APROVEITAMENTO DE FÓSFORO PELA CULTURA DO MILHO NA INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO..................... 53 4.1. RESUMO........................................................................................................... 53
  • 13. 4.2. SUMMARY....................................................................................................... 54 4.3. INTRODUÇÃO................................................................................................ 55 4.4. MATERIAL E MÉTODOS............................................................................. 56 4.4.1. Localização e histórico da área e delineamento experimental................. 56 4.4.2. Condução do experimento e amostragens em campo............................... 56 4.4.3. Análises laboratoriais............................................................................... 59 4.4.4. Análises estatísticas.................................................................................. 59 4.5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...................................................................... 61 4.5.1. Concentrações de fósforo no solo por diferentes extratores..................... 61 4.5.2. Correlações entre o fósforo extraído e os atributos do milho................... 69 4.6. CONCLUSÕES................................................................................................. 74 5. CONCLUSÕES GERAIS.............................................................................................. 75 6. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA.............................................................................. 76
  • 14. 12 MANEJO DO FÓSFORO NA FASE INICIAL DE ADOÇÃO DO SISTEMA DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA EM PLANTIO DIRETO 1. INTRODUÇÃO Nas últimas décadas, as pesquisas vêm sendo direcionadas no sentido de aprimorar a eficiência de utilização de nutrientes pelas plantas, evitar a degradação dos recursos ambientais, aumentar o rendimento das culturas e maximizar a lucratividade nos sistemas de produção agrícola (HERRERO et al., 2010). Neste contexto, a integração lavoura-pecuária (ILP), aliada ao plantio direto (PD), tem sido uma alternativa que, quando adequadamente executada, proporciona maior sustentabilidade ao sistema de produção, devido ao uso contínuo das áreas agrícolas e à melhoria da qualidade do solo (BALBINOT JUNIOR et al., 2009; CARVALHO et al., 2010). No Brasil, a atividade agropecuária encontra-se, na maioria das vezes, sob solos com elevada intemperização, lixiviação de bases e concentrações de óxidos1 de ferro (Fe) e alumínio (Al) na fração argila (RAIJ, 2011). Desta forma, o fósforo (P) tem sido o nutriente mais limitante para a produtividade agrícola no país (NOVAIS e SMYTH, 1999), devido à baixa reserva natural de P no solo e à favorável adsorção (de alta energia) dos íons fosfatos nas superfícies dos óxidos de Fe e Al (HAVLIN et al., 2005). Assim, o fornecimento de P via adubação se consiste em uma prática essencial aos sistemas de produção, representado alto custo para o produtor (BEDIN et al., 2003). As fontes de P, normalmente empregadas em culturas agrícolas no país, incluem fosfatos solúveis e insolúveis em água (RAIJ, 2011). Porém, essa diferença de solubilidade 1 Quimicamente óxidos são distintos de hidróxidos e oxihidróxidos de Fe e Al. No entanto, ao longo deste trabalho, como de praxe na ciência do solo, será adotado o termo óxidos de Fe e Al para representar os óxidos, hidróxidos e oxihidróxidos de Fe e Al (CURI et al., 1993).
  • 15. 13 tem provocado reações distintas do fertilizante fosfatado com o solo, principalmente pela diferença de reatividade e efeito residual ao longo do tempo (NOVAIS e SMYTH, 1999). Sistemas integrados de produção têm sido caracterizados por uma dinâmica diferenciada em relação aos cultivos isolados, principalmente por apresentarem maior eficiência na utilização dos insumos (MORAES et al., 2012), devido à maior reserva de nutrientes no solo (SOUZA et al., 2010). Essa maior reserva dos nutrientes no solo tem feito com que o sistema de ILP em PD, com níveis adequados de nutrientes, tenha um manejo diferenciado da adubação. Assim, o uso de adubos na fase das pastagens anuais tem se mostrado viável, pois além de aumentar a utilização dos nutrientes, maximiza o uso de máquinas, implementos e insumos na cultura de verão (BOHAC et al., 2007; MORAES et al., 2012). Portanto, o desenvolvimento de estratégias eficientes de fertilização fosfatada deve ser planejado numa perspectiva de longo prazo, para obtenção de incrementos na produção agrícola, sobretudo em sistemas de ILP em PD. Outro fator importante se consiste na análise química do solo como ferramenta básica para a recomendação segura de P para as culturas. A avaliação do P disponível às plantas tem sido feita mediante o uso de soluções extratoras com características, princípios e eficiências de extração diversas (RAIJ, 2011). Todavia, a análise química do P disponível não é algo simples, pois a fonte de P utilizada pode influenciar os resultados fornecidos pelos laboratórios. Os métodos mais adequados tem sido aqueles que apresentam maiores correlações com a biodisponibilidade de P para as plantas (SILVA e RAIJ, 1999). Por isso, torna-se necessário o estudo sobre diferentes métodos de extração que apresentem adequada correlação com as respostas das culturas e à fonte fosfatada, inclusive na ILP em PD. É possível que as fontes de menor solubilidade em água aplicadas de forma superficial e antecipada, possam, ao longo do tempo, tornarem-se alternativas viáveis sob o ponto de vista agronômico e econômico em comparação às fontes de elevada solubilidade
  • 16. 14 em água para sistemas de ILP em PD. Desta forma, os objetos deste trabalho foram: (i) avaliar o efeito de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de P2O5) e fontes (superfosfato triplo – SFT, fosfato natural reativo – FNR e termofosfato magnesiano – TFM) de P2O5 aplicados em área total, por ocasião da semeadura da forrageira de inverno, sobre o acúmulo de P e rendimento das culturas de aveia preta, azevém, milho e soja; (ii) avaliar para a cultura do milho, a biodisponibilidade de P extraído pelos extratores de Mehlich-1 (M1), Resina de troca iônica (RTI) e Morgan modificado (MM), após 36 meses de aplicação superficial de fosfatos em sistema de ILP em PD.
  • 17. 15 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Integração lavoura-pecuária em plantio direto – aspectos e benefícios Em uma década a população mundial cresceu em torno de 1,0 bilhão de pessoas, atingindo cerca de 7,0 bilhões de habitantes em 2011 (ONU, 2011). Juntamente com esse crescimento populacional, que deverá chegar a 9,0 bilhões até 2050, a demanda pela produção de alimentos impõe às lideranças globais o desafio de aumentar a produção agrícola (FAO, 2011). Diante disso, os agrossistemas atuais têm por objetivo proporcionar um aumento na produção agropecuária de elevada qualidade e sustentabilidade ambiental (BALBINO et al., 2011). O sistema de plantio direto (PD) é uma forma de manejo conservacionista que envolve todas as técnicas recomendadas para aumentar a produtividade, conservando ou melhorando continuamente o meio ambiente (SIX et al., 2002). Esta técnica de manejo fundamenta-se na ausência de revolvimento do solo, na sua cobertura permanente e na rotação de culturas. Assim, entre os principais benefícios observados nos solos sob PD, destacam-se: (i) aumento das concentrações de matéria orgânica (MO) do solo (SANTOS et al., 2008); (ii) maior quantidade de palhada mantida na superfície, diminuindo as perdas de solo e nutrientes por erosão (SÁ et al., 2010); (iii) menor adsorção de P pelo menor revolvimento, permitindo um melhor aproveitamento dos fertilizantes aplicados (SCHLINDWEIN e GIANELLO, 2008); e (iv) aumento no rendimento de grãos (COSTA et al., 2003). No sul do Brasil a utilização de plantas de cobertura do solo ou de culturas de alto risco econômico, como cereais de inverno, tem levado o agricultor a buscar alternativas econômicas durante este período do ano (CARVALHO et al., 2010). A formação de pastagens na entressafra torna viável a criação de bovinos e surge como alternativa para o aumento da rentabilidade e de giro de capital nas propriedades (BALBINOT JUNIOR et al., 2009).
  • 18. 16 A integração lavoura-pecuária (ILP) caracteriza-se como um sistema integrado que alterna, na mesma área, o cultivo de pastagens anuais ou perenes para a alimentação animal e de culturas destinadas à produção de grãos (MACEDO, 2009). Os benefícios que a ILP tem proporcionado para os sistemas de produção são inúmeros, a exemplo: (i) aumento na diversidade de microrganismos; (ii) incremento da atividade biológica; (iii) maior diversidade da fauna e flora; (iv) aumento das taxas de sequestro de carbono (SOUZA et al., 2008); (v) maior controle de erosão e quebra do ciclo de pragas e doenças (MORAES et al., 2002); (vi) incremento no rendimento de grãos devido à ciclagem de nutrientes ser mais eficiente (CARVALHO et al., 2010); (vii) maior ganho animal por área, devido à adubação do pasto (MORAES et al., 2012); (viii) diversificação das fontes de renda para o produtor; e (ix) maior lucratividade e rentabilidade da propriedade (SILVA et al., 2012). 2.2. Principais culturas utilizadas nos sistemas de integração lavoura-pecuária em plantio direto no sul do Brasil Entre as espécies mais cultivadas no sul do Brasil, no período de outono-inverno, tem se destacado o azevém (Lolium multiflorum L.) e a aveia preta (Avena strigosa Schreb.), sendo utilizadas consorciadas ou de forma rotacionada (MORAES et al., 2002). O azevém consolidou-se como grande opção, pela sua facilidade de ressemeadura natural, alto potencial produtivo, resistência a doenças e ao pastejo, além da versatilidade em associações com outras forrageiras ou leguminosas, (ASSMANN et al., 2008). Na região sul, a aveia tem apresentado uma área de cultivo superior a do azevém, sendo a espécie mais utilizada em áreas com ILP. Isso é devido ao ciclo de produção mais curto das aveias, que não interfere na época de cultivo de lavouras de verão, principalmente a cultura do milho (ANGHINONI et al., 2007). A aveia preta tem sido a mais utilizada, devido ao seu rápido crescimento, altos rendimentos de massa verde e seca, resistência a doenças e ao pisoteio (NORO et al., 2003). Essas características forrageiras são fundamentais na ILP, pois
  • 19. 17 favorecem tanto o pastejo animal quanto a manutenção adequada de massa seca residual para o PD (ANGHINONI et al., 2007). O milho (Zea Mays L.) e a soja (Glicine max (L.) Merr.) têm sido as principais culturas agrícolas comerciais no período de primavera-verão, utilizadas em sistema de produção na região sul do Brasil (BALBINOT JUNIOR et al., 2011). Sendo assim, o correto manejo das pastagens de inverno é decisivo não somente para a obtenção de bons rendimentos zootécnicos neste período, mas também para definir o potencial produtivo das culturas de grãos, especialmente nos sistemas de ILP em PD (NICOLOSO et al., 2006). 2.3. Interação solo-planta-animal e fatores limitantes para a produção Os nutrientes necessários para o desenvolvimento das plantas estão presentes nos diferentes componentes dos sistemas de produção tais como, solo, plantas e animais (RUSSELE e FRANZLEUBBERS, 2007). O solo atua como componente central do sistema, sendo base das modificações e transformações, favorecendo ou limitando o crescimento das plantas no sistema produtivo. Uma das maiores causas do declínio da produtividade de uma pastagem é o manejo inadequado do recurso solo, normalmente devido à exploração acima da sua capacidade (BALBINOT JUNIOR et al., 2009). Propriedades do solo, condições climáticas, formas de manejo e, principalmente, a presença de animais afetam a absorção e utilização de nutrientes pelas plantas (HAVLIN et al., 2005). A planta atua absorvendo os nutrientes do solo, utilizando-os em seu metabolismo e desenvolvimento. Parte dos nutrientes que estavam disponíveis no solo permanecerá retida nas plantas, sendo daí transferidos para os animais pelo pastejo ou retornados ao solo via resíduos (ANGHINONI et al., 2011). Cada espécie forrageira apresenta características edafoclimáticas e morfológicas mais adequadas para o tipo de pastejo que é almejado (CARVALHO et al., 2010).
  • 20. 18 O animal em pastejo atua como catalisador das alterações sofridas pelos nutrientes no sistema (CARVALHO et al., 2011), pois no momento da ingestão da forragem há a extração de nutrientes, onde parte será retirada da área em forma de produtos animais (carne e leite). Após a digestão, o animal retorna entre 70 a 90% desses nutrientes pelas excretas, dependendo da qualidade da forragem, idade e categoria do animal (RUSSELE, 1997). É importante destacar, que animais produtores de leite extraem mais nutrientes do sistema, que animais destinados à produção de carne (BALBINOT JUNIOR et al., 2009). Desta forma, a fertilidade do solo em sistemas integrados de produção tem sido amplamente estudada, mas de forma geral, não se conhece bem como a ciclagem dos nutrientes ocorre nesses ambientes gerados pela presença de plantas e animais (MORAES et al., 2012). Porém, para se obter altos rendimentos agrícolas na ILP em PD, torna-se necessário a melhoria dos atributos de fertilidade. Depois de corrigida a acidez com calcário, o principal fator limitante para a produção são os baixos teores de fósforo (P) disponível nos solos brasileiros (NOVAIS e SMYTH, 1999). Fato este agravado pelo baixo uso de fertilizantes em pastagens no país. Martha Junior e Corsi (2001) relataram que a aplicação de fertilizantes em pastagens no Brasil chega a valores de 7,4 kg ha-1 de NPK por ano, o que resulta em quantidades insignificantes de P repostos nas pastagens. Vale ressaltar a importância que o P representa para o crescimento do sistema radicular, ampliando a área de exploração das raízes no solo e, consequentemente, a eficiência de absorção de nutrientes e água pelas plantas (MALAVOLTA, 2006). Portanto, o sucesso da ILP em PD depende de vários fatores que interagem entre si, e por estes motivos, é importante o conhecimento das interações de P com o solo, para a fundamentação de estratégias que proporcionem maior disponibilidade deste nutriente para as plantas.
  • 21. 19 2.4. Fósforo no solo Devido à baixa disponibilidade do P em solos tropicais, este é o nutriente que mais limita a produção de culturas no Brasil (NOVAES e SMYTH, 1999), sendo o mais utilizado em quantidades elevadas na adubação (RAIJ, 2011). Apesar do suprimento natural de P ser insatisfatório ao adequado crescimento das plantas, seu teor total no solo (camada 0-20 cm) pode variar de 100 a 4400 kg ha-1 , devido ao material de origem, ao processo de gênese e às condições climáticas (RAIJ, 2011). Todavia, qualquer que seja a natureza do solo, a concentração de P na solução é extremamente baixa, normalmente entre 0,1 e 1,0%, dado à elevada tendência de remoção deste nutriente da solução, tanto por precipitação com compostos de alumínio (Al), ferro (Fe) e cálcio (Ca), quanto por adsorção específica (NOVAIS e SMYTH, 1999). Na solução o P encontra-se na forma predominante de íons ortofosfatos (HPO4 2- e H2PO4- ). Em decorrência das reações de equilíbrio no solo, a forma H2PO4 - ocorre em solos ácidos, ou seja, na faixa de pHH2O de 5,0 a 6,0 e a forma HPO4 2- passa a predominar em situações de pH mais elevado (acima de 6,0) (RAIJ, 2011). Na fase sólida do solo o P pode encontrar-se: (i) complexado com íons de Fe e Al em solos ácidos ou complexado com íons de Ca em solos alcalinos, podendo estar em rápido equilíbrio com a solução (P lábil), (ii) complexado na matéria orgânica (MO) por diferentes labilidades (P orgânico), e (iii) com o passar do tempo, o fosfato adsorvido a óxidos de Fe e Al e minerais de argila, em condições de elevada acidez, pode ser recoberto e tornar-se parte de um óxido cristalino (P não lábil) (NOVAIS e SMYTH, 1999; HAVLIN et al., 2005; RAIJ, 2011.). O P orgânico do solo ocorre em teores proporcionais ao da matéria orgânica (MO), podendo-se citar a relação de 50:1 como ordem de grandeza. Vários compostos de P foram identificados na MO, predominando os fosfatos de inositol, fosfolipídeos e ácido nucléicos
  • 22. 20 (RAIJ, 2011). Porém, a variação entre solos é muito grande, podendo o P orgânico representar apenas 4% do P total em solos com teor de MO muito baixo, enquanto que, em solos orgânicos, pode constituir aproximadamente 90% do P total (ANGHINONI e BISSANI, 2004). Portanto, o P adicionado ao solo como fertilizante pode assumir as seguintes formas: P solução, P lábil e P não lábil, estando estas, em equilíbrio com a biomassa microbiana e a MO do solo (P orgânico) (Figura 1). Figura 1. Representação esquemática das formas de fósforo na maioria dos solos tropicais no Brasil (adaptado de Novaes e Smyth, 1999). 2.5. Fluxo do fósforo no sistema solo-planta-animal Nos sistemas de ILP a labilidade e/ou disponibilidade de P para as plantas é diretamente afetada pela presença dos animais e pela atividade de pastejo (MORAES et al., 2012). O fluxo de P se inicia na fase sólida (de diferentes labilidades), com consequente liberação para a solução no solo (MALAVOLTA, 2006). No sul do Brasil o P normalmente é aplicado por ocasião da semeadura da cultura de verão (grãos). Após sua dissolução, uma pequena parte permanece na solução, outra parte é incorporada na biomassa microbiana e a maior parte é incorporada na fração inorgânica do solo (CARVALHO et al., 2010). Após ser absorvido pelas raízes da planta da solução do solo, o P é incorporado na fitomassa e nos grãos. Estes são removidos e o resíduo retorna ao sistema, com o nutriente permanecendo na solução e/ou sendo incorporado à
  • 23. 21 fase sólida, de diferentes labilidades. Na implantação de pastagem, no inverno, o P da solução é absorvido e incorporado na biomassa vegetal, que será consumida pelo animal, com pequena incorporação na carne e o restante do fósforo retorna ao solo, como resíduo da pastagem e da excreta animal (fezes e urina). A decomposição dos resíduos libera o nutriente para a solução do solo, a biomassa microbiana e para as formas orgânicas e inorgânicas, de diferentes labilidades (Figura 2) (CARVALHO et al., 2010; ANGHINONI et al., 2011). Figura 2. Ciclagem do fósforo na integração lavoura-pecuária (adaptado de Anghinoni et al., 2011). A liberação de P orgânico para a solução do solo é controlada pela taxa de mineralização da MO e depende da atividade microbiana (ANGHINONI e BISSANI, 2004). O P inorgânico é liberado da fase sólida, predominantemente, através de reações de dessorção que ocorrem na superfície das partículas de solo e dissolução de minerais primários e secundários (RAIJ, 2011). A liberação da fase sólida para a solução pode, ainda, aumentar ou diminuir, dependendo do pH, temperatura do solo, força iônica da solução e também devido à síntese e exsudação de enzimas fosfatases (HAVLIN et al., 2005). Altas intensidades de pastejo tem favorecido a absorção de P pelas raízes nas camadas até 20 cm e redistribuído no perfil do solo. Todavia, nas áreas sem pastejo, o P é redistribuído com menor quantidade e a absorção ficaria limitada pela menor concentração de raízes nas camadas superficiais até 10 cm (SOUZA et al., 2008; COSTA et al., 2009). Macedo (2009)
  • 24. 22 observou em uma área de pastagens recuperadas de Brachiaria decumbens, que os sistemas de ILP proporcionaram um aumento do P na solução, demostrando ser uma forma econômica para o uso de fertilizantes, principalmente para as culturas de verão. A integração de espécies de plantas que possam utilizar mais eficientemente o P do solo e de fertilizantes fosfatados, combinado com estratégias de adubação que proporcionem acumulação de P em formas mais lábeis são condições básicas para a sustentabilidade dos sistemas de produção. A ILP pode criar diferentes condições que influenciam a eficiência de fertilização e poucos são os estudos relacionados à melhor estratégia de adubação fosfatada que mantenham ou aumentem a produtividade das culturas nesses sistemas. 2.6. Fertilizantes fosfatados e estratégias de adubação No Brasil existem diversas fontes de fosfatos a serem aplicadas no solo. As principais fontes de P podem ser divididas em: (i) fosfatos naturais (rocha fosfática moída; reatividade/eficiência agronômica variável dependendo de fatores ligados à mineralogia da rocha); (ii) termofosfatos (processo térmico; consumo de elevada quantidade de energia) e (iii) fosfatos totalmente acidulados (superfosfatos) (MALAVOLTA, 2006). Dentre as várias fontes minerais e orgânicas de P disponíveis para o uso na agricultura, os superfosfatos, que possuem alta solubilidade em água, são fontes de P mais utilizadas no mundo para a correção dos baixos teores de fósforo no solo (RAIJ, 2011). Um benefício desses fertilizantes fosfatados é a facilidade de aplicação localizada por se tratar de produtos granulados. Entretanto, em solos ácidos e muito intemperizados, na forma de superfosfato triplo (SFT), uma parte do fósforo aplicado pode tornar-se imediatamente indisponível pelos processos de adsorção nas superfícies de óxidos de Fe e Al e minerais de argila e/ou precipitação como minerais secundários de P ligado a Fe e a Al (HAVLIN et al., 2005).
  • 25. 23 A principal fonte de P na natureza é a rocha fosfatada (apatita), conhecida como fosfato natural. Os fosfatos naturais podem ser de origem vulcânica (ígneas), os quais são de baixíssima solubilidade tanto em água como em ácido cítrico e, portanto, com eficiência agronômica próxima de zero. Já os fosfatos naturais reativos (FNR), de origem sedimentar, têm maior substituição isomórfica em sua estrutura o que a torna mais frágil e, portanto, mais reativa (RAIJ, 2011). No entanto, a eficiência agronômica dos FNR é variável, dependendo das condições de solo, visto que esse fertilizante tem característica de baixa solubilidade em ácido cítrico a 20 g L-1 e insolubilidade em água (MOTOMIYA et al., 2004; ONO et al., 2009). O uso de fontes alternativas de P tem adquirido grande importância, basicamente em decorrência do custo elevado dos fertilizantes fosfatados solúveis em água e do aumento da oferta de fosfatos insolúveis de melhor eficiência agronômica (RESENDE et al., 2006). A utilização do termofosfato magnesiano (TFM) como fonte de P, tem mostrado alta eficiência agronômica devido à sua alta solubilidade em ácido cítrico a 20 g L-1 (MOREIRA e MALAVOLTA, 2001). Esta alta eficiência também ocorre, devido à disponibilização gradual do P pela presença do silicato em sua fórmula, o que possibilita a diminuição da fixação deste nutriente no solo (MALAVOLTA, 2006), principalmente em solos ricos em argilominerais primários e óxidos de Fe e Al (RAIJ, 2011). No sistema convencional de preparo do solo, as fertilizações são baseadas nas concentrações de P disponível no solo e nas necessidades das culturas a serem imediatamente implantadas. Porém, no PD, a aplicação de fertilizantes (e corretivos) leva em consideração não apenas uma cultura isoladamente, mas também, a sucessão de culturas no sistema (ANGHINONI, 2007). Isso possibilita a antecipação da fertilização fosfatada, aplicando P junto à semeadura da cultura de outono-inverno (BOHAC et al., 2007; BERTOLINI et al., 2008), sendo uma alternativa atrativa para o sistema de ILP em PD (MORAES et al., 2012).
  • 26. 24 Esta técnica tem sido bastante utilizada no Brasil, porém são poucos os estudos que relatam sua eficiência em relação a outras técnicas de adubação (SEGATELLI, 2004). A forma de aplicação dos fertilizantes fosfatados é distinta entre os fosfatos considerados solúveis e aqueles insolúveis em água (HAVLIN et al., 2005). Sabe-se que, logo após a aplicação de uma fonte solúvel, o P pode ser rapidamente adsorvido pelo solo ou transformado em compostos de menor solubilidade através de reações de precipitação e adsorção específica (SILVA et al., 2009). Em algumas situações o método de aplicação dos fertilizantes fosfatados, na superfície ou incorporado ao solo, não tem alterado a absorção de P e o rendimento das culturas (SANTOS et al., 2008). A alta eficiência do P aplicado sobre a superfície tem sido relacionada devido ao maior incremento na concentração de P na solução do solo nessa região, em consequência do aumento na porcentagem de saturação dos sítios de adsorção, resultante da redução do contato do fertilizante com o solo (RANNO et al., 2007). Desta forma, as fontes de P a serem aplicadas superficialmente, na antecipação da adubação em sistema de ILP em PD implicariam em resultados distintos do ponto de vista agronômico e econômico, para a cultura principal. Os fertilizantes de menor solubilidade em água, ao disponibilizarem mais lentamente o P, poderiam minimizar os processos de fixação e proporcionar maior eficiência de utilização do nutriente pelas culturas ao longo do tempo (NOVAIS e SMYTH, 1999; RAIJ, 2011). 2.7. Avaliação da disponibilidade de fósforo para as plantas A eficiência dos extratores para avaliar a disponibilidade de P tem sido questionada e, em muitas situações de solo e manejo, pode não representar as condições reais de fertilidade deste nutriente (SILVA e RAIJ, 1999). Os extratores utilizados para predição do P disponível são, normalmente, soluções de reagentes químicos e podem ser classificados em quatro grandes grupos, segundo seus modos
  • 27. 25 de ação: (i) dissolução ácida; (ii) troca iônica; (iii) complexação de cátions; e (iv) hidrólise de cátions (SANTOS et al., 2008). Desta forma, os métodos de extração de P mais empregados no Brasil incluem o uso de Mehlich-1, sendo, inclusive, o método oficial no Estado do Paraná (PAVAN et al., 1992); e o de resina trocadora de íons (RTI), procedimento desenvolvido por RAIJ et al. (1986) e empregado nos laboratórios que adotam o sistema de controle de qualidade oficial do Estado de São Paulo. O extrator de Mehlich-1 é composto de uma mistura de ácidos fortes em baixas concentrações (H2SO4 0,0125 mol L-1 e HCl 0,05 mol L-1 ), com pH entre 2,0 e 3,0. A extração do P ocorre pela dissolução ácida dos compostos fosfatados de fraca energia, sendo maior para fosfatos de cálcio, seguida daqueles ligados ao alumínio e, por último, daqueles ligados ao ferro (PAVAN et al., 1992). Dentre as principais vantagens da utilização do método Mehlich-1, está na sua facilidade de execução e baixo custo de análise (RAIJ, 2011). No entanto, deve ser observado que o esse extrator apresenta dois problemas na estimativa dos teores de P no solo. O primeiro se refere a uma exaustão da capacidade de extração com o aumento dos teores de argila e do grau de intemperização do solo (NOVAIS e SMYTH, 1999). Assim, para os mesmos teores de fósforo obtidos em solos argilosos e arenosos, resultam diferentes classes de disponibilidade. O segundo problema é a superestimativa da disponibilidade em solos previamente adubados com fosfatos naturais (RAIJ et al., 2011). O princípio da extração do P pela RTI é a sua remoção contínua da solução pela troca com o bicarbonato ou cloreto da resina, criando um gradiente de concentração que força a saída da superfície dos colóides, até que seja alcançado um equilíbrio eletroquímico entre o solo e a RTI (RAIJ, 2011). Segundo Silva e Raij (1999), o uso da RTI como extrator de P é adequado para a estimativa do fator quantidade e é melhor que outros extratores, pois o processo de extração assemelha-se à ação das raízes das plantas. Além disso, não ocorre perda da força de extração do P em solos com alto teor de argila, e o uso da RTI não provoca
  • 28. 26 dissolução química de constituintes do solo e evita a superestimação do P disponível em solos que receberam adubação com fosfatos naturais (RAIJ, 2011). Diante do exposto, pode se tornar interessante a realização de estudos com a solução de Morgan modificada, conforme Magdoff et al. (1999). Esse último método, utilizado nos Estados Unidos, quando comparado aos demais, teoricamente possui maior capacidade de extração do P ligado à fração orgânica do solo (RHEINHEIMER e ANGHINONI, 2003) e, devido ao fato do pH da solução ser próximo ao da rizosfera, provavelmente não superestimaria o P oriundo de fosfatos insolúveis em água.
  • 29. 27 3. RENDIMENTO E ACÚMULO DE FÓSFORO PELAS CULTURAS DE GRÃOS E FORRAGENS DEVIDO AO USO DE FOSFATOS EM UM SISTEMA INTEGRADO DE PRODUÇÃO 3.1. RESUMO A integração lavoura-pecuária (ILP) associada ao plantio direto (PD) consiste-se em uma estratégia de intensificação do sistema de produção e, pode proporcionar aumento na ciclagem de nutrientes e na melhoria dos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Isso pode favorecer o uso de fertilizantes fosfatados não acidulados, que normalmente proporcionam maior efeito residual ao longo do tempo. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos de fontes e doses de fósforo (P), aplicados superficialmente (em área total) por ocasião da semeadura da cultura de inverno (forrageiras), sobre o acúmulo de P e rendimento das culturas de milho, soja, aveia preta e azevém anual em sistema de ILP em PD, ao longo de três anos. O experimento foi instalado em abril/2009, no município de Castro-PR, em um Cambissolo Háplico textura muito argilosa sob delineamento experimental em blocos ao acaso em esquema fatorial incompleto (3x3+1), com quatro repetições. Os tratamentos consistiram na aplicação superficial de doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 ano-1 de P2O5) por ocasião da semeadura da forrageira de inverno, nas formas de superfosfato triplo (SFT), fosfato natural reativo (FNR) e termofosfato magnesiano (TFM). Foram avaliados os rendimentos de massa seca de aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010), de grãos de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11), e o acúmulo de P nessas culturas. O uso de SFT, por ocasião da semeadura da aveia preta proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo de P para esta cultura. No entanto, para a cultura do milho cultivada em sucessão, os tratamentos não influenciaram o rendimento de grãos e acúmulo de P do milho, no primeiro ano de estudo. Os tratamentos não influenciaram o rendimento de MST do azevém anual e o rendimento de grãos de soja no segundo ano de avaliação. Porém, houve maior acúmulo de P na massa seca total do azevém anual mediante aplicação de TFM. Para a cultura da soja cultivada em sucessão, o acúmulo de P foi maior nos tratamentos com aplicação antecipada de SFT e TFM. No terceiro ano de estudo, a aplicação de TFM por ocasião da semeadura da aveia preta proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo de P para esta cultura, e também, maior rendimento de grãos e acúmulo de P para o milho. A aplicação de fontes insolúveis em água, em especial o TFM, obtiveram maiores efeitos residuais, proporcionando maiores rendimentos forrageiros e de grãos de milho, após 36 meses de estudo. PALAVRAS-CHAVE: Zea Mays L., Glycine max (L.) Merr., aveia preta, azevém anual, integração lavoura-pecuária.
  • 30. 28 3.2. SUMMARY The crop-livestock integration (CLI) is a strategy of intensification of the production system and, when combined with no-tillage (NT), can provide an increase in nutrient cycling and improve the chemical, physical and biology soil. This may favor the use of non-acidulated phosphate fertilizer, which typically provides higher residual effect over time. The aim of this work was to verify the effects of sources and doses of phosphorus (P), surface-applied (total area) during sowing of the winter crop (forage) on phosphorus accumulation and yield of maize, soybean, oat and ryegrass in CLI system under NT, over three years. The experiment was installed in April 2009, in the municipality of Castro-PR in a Dystric Cambisol and the experimental design was an incomplete factorial (3x3+1), with four replications. The treatments were consisted in surface doses (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 yr-1 P2O5) phosphorus during sowing of winter forages, in the form of triple superphosphate (TSP), rock phosphate (RRP) and magnesium termophosphate (MTP). The dry matter yields (DMY) for black oat (2009 and 2011) and ryegrass (2010), grain yield (GY) for maize (2009/10 and 2011/12) and soybean (2010/11), and P accumulation were evaluated in these crops. The use of TSP, during sowing of oat occasioned the highest DMY and P accumulation in DM (P-DM) in this crop. However, for the maize crop, the treatments did not affect GY and P accumulation in plant (P- Ac) at the first year of study. The treatments did not affect the DMY annual ryegrass and GY of soybean, in the second year of assessment. However, there was a greater accumulation of P-DM in the annual ryegrass, when applying MTP. For soybeans, the P-Ac was higher in the treatments with early application of TSP and MTP. The application of MTP during sowing of black oat occasioned the highest DMY and P-DM in this crop. The GY and P-Ac were higher in maize, due to MTP, in the third year of study. Therefore, the application of sources water- insoluble, especially TFM, had higher residual effect, providing higher yields of forage and maize grains, after 36 months of study. KEYWORDS: Zea Mays L., Glycine max (L.) Merr., black oat, ryegrass, crop-livestock integration.
  • 31. 29 3.3. INTRODUÇÃO No sul do Brasil, estima-se que aproximadamente 12,5 milhões de hectares tem adotado o PD para cultivo de grãos no verão. Porém, cerca de 30% dessas áreas tem sido aproveitada para o cultivo durante o inverno e as demais, ficado ociosas neste período (CARVALHO et al., 2010). Desta forma, torna-se importante a adoção de sistemas integrados de produção, a exemplo a integração lavoura-pecuária (ILP), que possibilita o cultivo de plantas produtoras de grãos no verão e o de forrageiras para pastejo animal durante o inverno (BALBINOT JUNIOR et al., 2009). As principais culturas integrantes dos sistemas de ILP dominantes no sul do Brasil incluem milho (Zea mays L.) e soja (Glycine max (L.) Merr.) com objetivo de produção de grãos no verão, e aveia preta (Avena strigosa Schreb.) e azevém anual (Lolium multiflorum L.), com propósito para alimentação animal e produção de fitomassa para manutenção do PD (MORAES et al., 2002). Portanto, para se obter altos rendimentos dessas culturas sob solos tropicais/subtropicais, torna-se essencial a melhoria dos atributos de fertilidade. Depois de corrigida a acidez, o principal fator limitante ao rendimento das culturas tem sido os baixos teores de fósforo (P) disponível no solo (NOVAIS e SMYTH, 1999). O fornecimento desse nutriente nos sistemas integrados de produção tem sido pouco estudado em condições tropicais/subtropicais e as respostas das culturas tem sido distintas de acordo com a fonte e forma de aplicação de P. Além disso, o efeito da adubação fosfatada no sistema de produção depende da reatividade do fertilizante no solo, ao longo do tempo (FONTOURA et al., 2010). Tem sido observado incremento no rendimento de grãos mediante a antecipação da fertilização fosfatada, quando esta é aplicada por ocasião da semeadura de plantas de cobertura do solo (BOHAC et al., 2007). Portanto, pode ser interessante a antecipação da fertilização fosfatada na ILP – sistema integrado no qual a ciclagem de nutrientes
  • 32. 30 (CARVALHO et al., 2010) e a liberação de ácidos orgânicos (RUSSELE e FRANZLEUBBERS, 2007) têm sido incrementadas devido à decomposição dos resíduos vegetal e excreta dos animais. Esses ácidos orgânicos têm proporcionado maior disponibilidade de P para a solução, devido à competição pelos sítios de adsorção nas superfícies coloidais (PAVINATO e ROSOLEM, 2008). Apesar de ser uma prática atrativa, persistem dúvidas quanto a eficiência da fertilização fosfatada antecipada na ILP. O P oriundo de fertilizante de alta solubilidade (em água e citrato neutro de amônio), por exemplo, superfosfato triplo (SFT), pode ser rapidamente transformado em formas indisponíveis às plantas, podendo ter sua eficiência diminuída ao longo do tempo (SILVA et al., 2009). Por outro lado, fertilizantes fosfatados insolúveis em água (por exemplo, fosfato natural reativo – FNR e termofosfato magnesiano – TFM) tendem, com o tempo a ter suas eficiências aumentadas. O FNR consiste-se em uma fonte de P parcialmente solúvel em ácido cítrico, proporcionando aumento gradativo da disponibilidade deste nutriente em médio-longo prazo (RESENDE et al., 2006), como observado para as culturas de soja (MOTOMIYA et al., 2004) e milho em sistema de PD (ONO et al., 2009). O TFM possui características distintas tanto do FNR quanto dos fertilizantes fosfatados acidulados (SFT), pelo fato de apresentar alta solubilidade em ácido cítrico (20 g L-1 ), alta eficiência de fornecimento gradativo de P às forragens (MOREIRA et al., 2002) e às culturas de milho (RESENDE et al., 2006) e trigo (RICHART et al., 2009), além de reação alcalina no meio (MOREIRA et al., 2002). Outro fator pertinente no manejo do P em sistema de produção se consiste na aplicação superficial de fertilizantes contendo este nutriente (OLIVEIRA JUNIOR, et al., 2008). A aplicação de P na superfície do solo em PD visa diminuir o contato dos íons fosfatos (H2PO4 - e HPO4 2- ) com óxidos de ferro e alumínio – superfícies altamente sorvedoras de fosfatos que favorecem as reações de alta energia (RANNO et al., 2007). A aplicação de P em
  • 33. 31 área total, na superfície do solo (sobre a palhada) também pode minimizar, com o tempo, a variabilidade horizontal deste nutriente no solo. A alta variabilidade do P no PD consiste-se em uma das questões mais importantes e complexas relacionadas à avaliação da fertilidade deste nutriente (SANTOS et al., 2008). Portanto, no sistema de ILP em PD, a eficiência de fosfatos insolúveis em água, aplicados na superfície do solo (por ocasião da semeadura de forrageiras anuais de inverno), pode ser aumentada ao longo do tempo, beneficiando as culturas de grãos cultivadas em sucessão. Nesse contexto, objetivou-se verificar os efeitos de fontes e doses de P aplicados na superfície (em área total), por ocasião da semeadura da cultura de inverno (forrageiras anuais) sobre o acúmulo de P e rendimento das culturas de milho, soja, aveia preta e azevém anual em sistema de ILP em PD.
  • 34. 32 3.4. MATERIAL E MÉTODOS 3.4.1. Localização, histórico e caracterização da área experimental O experimento foi instalado em abril de 2009 no município de Castro-PR (latitude: 24°51’49”, longitude: 49°56’61” e altitude média: 1.020 m), situado no Primeiro Planalto Paranaense. O clima predominante na região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cfb – verões frescos com a ocorrência de geadas frequentes, sem a presença de estação seca (CAVIGLONE et al., 2000). As temperaturas do ar e precipitações médias durante os 36 meses de estudo são apresentadas na Tabela 1. Tabela 1. Temperatura e precipitação média (abr/2009 a abr/2012) no período experimental. Ano Mês Média Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Temperatura média do ar, °C 2009/10 18,5 15,3 14,6 12,3 14,4 13,3 17,1 17,5 19,9 19,5 19,4 19,7 16,8 2010/11 19,3 16,1 14,1 12,2 13,8 14,4 17,5 16,9 19,8 20,7 20,6 18,5 17,0 2011/12 17,4 13,7 11,6 13,4 13,6 14,1 16,9 17,2 18,9 18,9 20,7 18,9 16,3 2012 17,1 - - - - - - - - - - - 17,1 Média(1) 18,1 15,0 13,4 12,6 13,9 13,9 17,2 17,2 19,5 19,7 20,2 19,0 16,7 Precipitação, mm 2009/10 21 78 89 314 69 222 181 115 124 200 110 122 137,2 2010/11 151 113 55 75 21 53 112 109 212 214 250 75 120,0 2011/12 63 30 113 185 278 34 189 116 140 192 150 94 132,0 2012 177 - - - - - - - - - - - 177,0 Histórico(2) 92 112 113 91 79 134 156 126 152 198 162 150 130,4 (1) Média para a temperatura do ar, referente aos 36 meses de estudo na área experimental. (2) Média histórica para a precipitação, ocorrida na área experimental nos últimos 40 anos (F.ABC, 2012). A área encontrava-se, há oito anos sob sistema de PD com as culturas em sucessão de soja e milho, no verão e aveia preta, azevém anual e trigo, no inverno. O solo é um Cambissolo Háplico argiloso (EMBRAPA, 2006), cujos atributos químicos e granulométricos, na camada 0-20 cm foram: pH (CaCl2): 4,8; Al3+ , Ca2+ , Mg2+ e K+ trocáveis: 0,4; 31,2; 23,5 e 3,5 mmolc dm-3 , respectivamente; acidez total (H+Al): 92,1 mmolc dm-3 ;
  • 35. 33 saturação por bases: 38%; P (Mehlich-1): 4,2 mg dm-3 ; carbono orgânico total (COT): 29,6 g dm-3 ; nitrogênio total (NT): 2,0 g dm-3 ; argila, silte e areia: 605, 225, 170 g kg-1 , respectivamente. Realizada a análise mineralógica o solo apresentou mineralogia simples, predominante, quartzo, caulinita e gibsita e, subordinadamente, hematita e goetita. Na fração argila, os minerais caulinita e gibsita foram dominantes e os óxidos de ferro (principalmente hematita e goetita), menos expressivos. 3.4.2. Delineamento, tratamentos e condução do experimento O delineamento experimental empregado foi de blocos completos ao acaso em esquema fatorial incompleto (3x3+1) com quatro repetições, a saber: Tratamento 1 (T1) – sem aplicação de P (controle absoluto); T2, T3 e T4 – aplicação de 60, 120 e 180 kg ha-1 de P2O5 total, respectivamente na forma de superfosfato triplo [SFT (granulado): 460, 380 e 130 g kg-1 de P2O5 total, P2O5 solúvel em água e CaO, respectivamente]; T5, T6 e T7 – aplicação de 60, 120 e 180 kg ha-1 de P2O5 total, respectivamente na forma de fosfato natural reativo [FNR (pó): 330, 100 e 370 g kg-1 de P2O5 total, P2O5 solúvel em ácido cítrico a 20 g L-1 e CaO, respectivamente]; T8, T9 e T10 – aplicação de 60, 120 e 180 kg ha-1 de P2O5 total, respectivamente na forma de termofosfato magnesiano [TFM (pó): 180, 165, 180, 70 e 100 g kg-1 de P2O5 total, P2O5 solúvel em ácido cítrico a 20 g L-1 , CaO, MgO e SiO2, respectivamente]. As quantidades utilizadas de cada fonte foram calculadas com base no teor de P2O5 total dos fertilizantes e aplicadas anualmente na superfície (em área total), por ocasião da semeadura da forrageira de inverno. Cada parcela possuía área total de 425 m2 área (17 x 25 m). Desprezando-se 2,0 m de bordadura, cada parcela apresentou área útil de 273 m2 . No período de outono-inverno, a área foi dividida em quatro piquetes de iguais dimensões (5525 m²) para adoção do método de pastejo rotacionado. Em todos os anos foram utilizados 15 novilhos das raças Canchim, Brangus e Senepol, com peso vivo médio de 300 kg. Os animais
  • 36. 34 permaneceram em cada piquete de 4-5 dias quando a cultura foi a aveia preta e de 6-7 dias quando foi o azevém anual. Desta forma, foram estudadas as doses de P2O5 aplicadas nas forrageiras: aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010) em rotação com as culturas de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11). A sequência de eventos e condução das culturas no período experimental pode ser observada na Tabela 2. Tabela 2. Sequência de eventos das culturas no período do experimento: época de semeadura, espaçamento entre linhas e densidade de semeadura, cultivar ou híbrido, descrição geral das atividades e manejo de cobertura (forragens) ou colheita (grãos). Cultura Época de semeadura Espaçamento entre linhas e densidade de semeadura Cultivar ou Híbrido Descrição geral das atividades Manejo de cobertura (forragens) e colheita (grãos) Aveia preta (2009) 28/04/09 0,17 m e 250 sementes m-2 IAPAR- 61 Início do pastejo com 30 cm de altura totalizando 2 ciclos de pastejo Dessecação(1) 21 dias após a retirada dos animais da área Milho (2009/10) 27/09/09 0,80 m e 5 sementes m-1 30F53 - 14/04/10 Azevém anual (2010) 17/09/10 0,17 cm e 450 sementes m-2 FABC-1 Barjumbo Início do pastejo com 25 cm de altura totalizando 3 ciclos de pastejo Dessecação 28 dias após a retirada dos animais da área Soja (2010/11) 05/11/10 0,40 m e 16 sementes m-1 BMX- Apolo - 30/03/11 Aveia preta (2011) 04/04/11 0,17 cm e 250 sementes m-2 IAPAR- 61 Início do pastejo com 30 cm de altura totalizando 3 ciclos de pastejo Dessecação 21 dias após a retirada dos animais da área Milho (2011/12) 02/09/11 0,80 m e 5 sementes m-1 30F53 - 16/04/12 (1) Foi utilizado herbicida gliphosate (1500 g ha-1 do i.a). Com exceção do P, todos os demais nutrientes foram aplicados nas doses recomendadas, conforme requerimento das culturas. Por ocasião da semeadura da aveia preta (2009) foram aplicados 65 kg ha-1 de nitrogênio (N) e 59 kg ha-1 de potássio (K). Ao final do primeiro pastejo, foram aplicados (em cobertura) 116 kg ha-1 de N.. Para o milho (2009/10) foram aplicados 68 kg ha-1 de N e 73 kg ha-1 de K na base e 68 kg ha-1 de N em cobertura no
  • 37. 35 estádio V4. A fertilização por ocasião da semeadura do azevém anual (2010) foi realizada a base de 34 kg ha-1 de N e 74 kg ha-1 de K. Após o segundo pastejo, foram aplicados (em cobertura) 34 kg ha-1 de N. Para a soja (2010/11), por ocasião da semeadura foram inoculadas estirpes de Bradyrhizobium japonicum (aproximadamente 105 bactérias g-1 de solo) e aplicados 97 kg ha-1 de K. Por ocasião da semeadura da aveia preta (2011) foram aplicados 45 kg ha-1 de N e 50 kg ha-1 de K. Ao final no segundo pastejo foram aplicados (em cobertura) 50 kg ha-1 de N. O milho (2011/12) recebeu a aplicação de 75 kg ha-1 de N e 75 kg ha-1 de K na base, e 75 kg ha-1 de N em cobertura no estádio V4. Todo o N aplicado foi na forma de ureia [CO(NH2)2 – 450 g kg-1 de N] e o K, na forma de cloreto de potássio (KCl – 580 g kg-1 de K2O). A aplicação de todos os fertilizantes foi realizada na superfície do solo, em área total. Havendo necessidade, foram empregadas demais práticas agronômicas (como por exemplo, tratamento de sementes, controle de plantas daninhas, pragas e doenças) de modo a permitir o adequado crescimento e desenvolvimento das culturas. 3.4.3. Amostragens, determinações laboratoriais e análises estatísticas Foram utilizadas gaiolas de exclusão (duas por parcela), fabricadas com ferro ½ polegada de diâmetro, fechadas com tela de arame de malha 5,0 cm e medindo 0,25 m², para avaliação das fitomassas nas ocasiões de pré e pós pastejos, conforme método adaptado de Cano et al. (2004). Essas gaiolas foram dispostas aleatoriamente nas parcelas com intuito de quantificar a massa seca produzida em pastejo (MSP). Para a avaliação da massa seca residual (MSR) foram amostrados aleatoriamente 0,5 m² por parcela. Todos os cortes das plantas foram realizados manualmente a 5,0 cm do solo, mediante uso de foice. As amostras de aveia preta e azevém anual foram pesadas no campo para obtenção da massa verde e subamostras (100 g) foram retiradas e destinadas ao laboratório. Essas subamostras foram lavadas com água deionizada e secadas em estufa com circulação forçada
  • 38. 36 de ar a 60 °C, até atingir massa constante (MALAVOLTA et al., 1997). Na sequência, as subamostras foram pesadas visando quantificar a massa seca (MS), que foram separadas em: (i) MS produzida em pastejo (MSP) – representado pelo somatório dos acúmulos de MS durante 2, 3 e 3 ciclos de pastejo ocorridos na aveia preta (2009), azevém anual (2010) e aveia preta (2011), respectivamente; (ii) MS residual (MSR) – referente ao acúmulo de MS do período compreendido entre o último pastejo e o manejo com herbicida, ocorrido antes da semeadura da cultura de verão de cada ano estudado; (iii) MS total (MST) – correspondente ao somatório da MSP e MSR. Depois de pesadas, as subamostras foram moídas em moinho tipo “Wiley” equipado com malha de 1,0 mm, e armazenadas em recipientes plásticos tampados até a quantificação das concentrações de P, conforme métodos propostos por Malavolta et al. (1997). As concentrações de P nos tecidos vegetais foram determinadas por digestão nítrico-perclórica e a leitura por espectrofotometria de absorção molecular (EAM). Os acúmulos de P na parte aérea das forrageiras foram calculados mediante multiplicação da concentração deste nutriente na subamostra pela MS correspondente. Assim, foram quantificados os acúmulos de P na MSP, MSR e MST, representados por P-MSP, P-MSR e P-MST, respectivamente (PAULETTI, 2004). Quando as plantas de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) atingiram os estádios fenológicos R3 e R6, respectivamente, foram coletadas 1,0 m de plantas por parcela para quantificar os acúmulos de MS e P na parte aérea. As plantas de milho foram separadas em subamostras de folhas, colmos e espigas e as plantas de soja em folhas, hastes e vagens. Essas subamostras foram preparadas, conservadas e analisadas, empregando-se os mesmos procedimentos descritos para as forrageiras anuais. Os acúmulos de P (P-Ac) na parte aérea das plantas de milho e soja foram calculados mediante multiplicação da concentração deste nutriente na subamostra pela MS correspondente (PAULETTI, 2004).
  • 39. 37 Após a maturação fisiológica, o milho e a soja foram colhidos e trilhados no campo para a determinação do rendimento de grãos. Para o milho (2009/10 e 2011/12) foram colhidas de cada parcela cinco linhas centrais por 4,0 m de comprimento, perfazendo uma área de 16,0 m². No caso da cultura da soja (2011/12), foram colhidas seis linhas centrais por 5,0 m de comprimento, perfazendo uma área de 12,0 m2 . O rendimento de grãos (RG) foi expresso em 130 g kg-1 de umidade. Subamostras de grãos (100g) foram retiradas visando quantificar o teor de P (empregando-se os procedimentos anteriormente mencionados para tecidos vegetais). A partir do rendimento de grãos e do teor de P (nessas subamostras), foi calculado a exportação deste nutriente pela colheita (P-Ex) (PAULETTI, 2004). Todos os resultados foram submetidos à análise estatística univariada em blocos casualizados em esquema fatorial incompleto. Nos casos de F significativo (P<0,05), foi aplicado o teste de Tukey (α=0,05) para comparar o efeito de fontes e doses de P entre tratamentos. O efeito das variáveis preditoras foi ajustado às variáveis respostas pelos modelos de regressão de polinômios ortogonais linear ou quadrático. Na ausência de interação, foram consideradas como repetições: (i) para as doses – os blocos (quatro) e a média das fontes (SFT, FNR e TFM); (ii) para as fontes – os blocos (quatro) e a média das doses (0, 60, 120, 180 kg ha-1 de P2O5 total). Para o RG de milho (2011/12), as combinações de doses e fontes de P foram comparadas (Tukey α=0,05) em relação à sua eficiência relativa, tomando-se como referencial (eficiência relativa = 100 %) a produção de grãos do tratamento controle que não recebeu adubação fosfatada (testemunha – T1). Todas as análises estatísticas foram realizadas mediante uso do pacote computacional SAS versão 9.2 (SAS System, 2010).
  • 40. 38 3.5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.5.1. Massa seca e acúmulo de fósforo nas forrageiras anuais de inverno Não houve interação entre doses e fontes de P para os atributos MSP, MSR, MST, P- MSP, P-MSR e P-MST para as culturas forrageiras de aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010). Para a aveia preta (2009) houve aumento quadrático do rendimento de MSP, MSR, MST devido à aplicação de doses de P (Tabela 3). Os máximos rendimentos de MSP (1210 kg ha-1 ), MSR (2343 kg ha-1 ) e MST (3538 kg ha-1 ) ocorreriam mediante a aplicação de 98, 71 e 85 kg ha-1 de P2O5, respectivamente. Tabela 3. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para aveia preta (2009 e 2011) e azevém anual (2010) submetidos a doses de fósforo (0, 60, 120, 180 kg ha-1 de P2O5 total), aplicadas na superfície do solo, em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto. Atributos Equação R2 Valor de P (1) Aveia preta (2009) MSP(2) ŷ= 801,60+8,38x-0,043x2 0,78 0,01 MSR(3) ŷ= 2155,30+5,30x-0,0375x2 0,64 0,05 MST(4) ŷ= 2956,80+13,68x-0,0805x2 0,66 0,05 P-MSP(5) ŷ= 3,34+0,0265x-0,0002x2 0,94 0,05 P-MSR(6) ŷ= 7,96+0,0256x-0,0002x2 0,58 0,05 P-MST(7) ŷ= 11,30+0,0521x-0,0003x2 0,75 0,05 Azevém anual (2010) MSP ŷ =ȳ= 5979 - - MSR ŷ=ȳ= 3956 - - MST ŷ=ȳ= 9935 - - P-MSP ŷ=ȳ= 9 - - P-MSR ŷ=ȳ= 10 - - P-MST ŷ=ȳ= 19 - - Aveia preta (2011) MSP ŷ=ȳ= 3412 - - MSR ŷ= 2731,90+8,91x-0,0501x2 0,63 0,05 MST ŷ= 5898,30+14,29x-0,0657x2 0,65 0,05 P-MSP ŷ= 10,29+0,048x-0,0002x2 0,98 0,01 P-MSR ŷ= 9,08+0,049x-0,0002x2 0,96 0,01 P-MST ŷ= 29,40+0,14x-0,0005x2 0,98 0,05 (1) Nível de significância da equação. (2) MSP: massa seca produzida em pastejo. (3) MSR: massa seca residual. (4) MST: massa seca total. (5) P-MSP: fósforo acumulado na MSP. (6) P-MSR: fósforo acumulado na MSR. (7) P- MST: fósforo acumulado na MST.
  • 41. 39 Com relação aos acúmulos de P, foram observados aumentos quadráticos das quantidades de P-MSP, P-MSR e P-MST (Tabela 3), de modo similar ao observado para os rendimentos de MS (MSP, MSR e MST) da aveia preta (2009). Os máximos acúmulos de P- MSP (4 kg ha-1 ), P-MSR (9 kg ha-1 ) e P-MST (14 kg ha-1 ) seriam obtidos mediante o uso de 66, 64 e 87 kg ha-1 de P2O5. Os efeitos quadráticos para os rendimentos de MS e acúmulos de P (P-MSP, P-MSR e P-MST) na aveia preta (2009) podem ser explicados pelos seguintes fatores: (i) o solo da área foi classificado como muito argiloso com predominância de minerais do tipo 1:1 e hidróxidos de alumínio, favorecendo a fixação do P em excesso (NOVAIS e SMYTH, 1999), (ii) o solo atuou como dreno e o P aplicado que não foi absorvido, provavelmente, sofreu adsorção pelas superfícies coloidais de ferro e alumínio (PROCHNOW et al., 2003), (iii) o solo continha médio (4,2 mg dm-3 na camada 0-20 cm) teor de P (Mehlich-1) por ocasião da instalação do experimento e alto (51 g dm-3 ) teor de matéria orgânica (MO), segundo Pauletti (2004), favorecendo a maior disponibilidade desse nutriente através da mineralização de P (BERTOL et al., 2004), (iv) o animal (através das excretas) pode ter atuado como fonte de P ao sistema, devolvendo cerca de 85% do nutriente ingerido na forma de P total (P orgânico + P inorgânico) (HAVLIN et al., 2005), (v) as doses de P que proporcionaram os máximos rendimentos de MS e acúmulos de P estiveram em equilíbrio com a solução no solo, favorecendo o crescimento ótimo da planta. Houve aumento dos rendimentos de MS e acúmulos de P da aveia preta (2009) mediante o uso de SFT (Figura 3). Os resultados evidentes do SFT se devem: (i) à alta solubilidade desse fertilizante, (ii) à aplicação superficial, que diminui o contato do fertilizante com o solo, ocasionando menor dissolução das fontes insolúveis em água (FNR e TFM), em curto espaço de tempo (FONTOURA et al., 2010), e (iii) ao valor de pH (5,3) na camada de 0-5 cm, que favoreceu a dissolução do grânulo de SFT, e tem possibilitado maior
  • 42. 40 liberação de P para a solução em faixa de pH (CaCl2 0,01 mol L-1 ) de 5,0-6,2 (RAIJ, 2011). Portanto, foram observados maiores rendimentos e acúmulos de P na forrageira mediante a aplicação do SFT, no primeiro ano de estudo, fato que concorda com os observados por Oliveira et al. (2007b). Figura 3. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da aveia preta (2009), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05). A cultivar de aveia preta IAPAR-61 (utilizada no presente estudo) pode atingir, durante o ciclo de 134 dias, rendimentos de 4728 e 8358 kg ha-1 de MST, nas condições de cinco cortes e cultivo para cobertura do solo, respectivamente (IAPAR, 2010). No entanto, o ponto máximo de produção de MST da aveia preta (2009) seria de 3538 kg ha-1 (Tabela 3), valor abaixo da média esperada para a cultivar em questão. Salienta-se que houve um déficit hídrico nos primeiros 30 dias do ciclo da aveia preta (2009) (Tabela 1), prejudicando a emergência das plantas e o crescimento inicial da forrageira, afetando o rendimento da cultura. Nos invernos secos tem sido observado que a capacidade produtiva da aveia preta IAPAR-61 diminui. A B B 0 2000 4000 6000 SFT FNR TFM A B B SFT FNR TFM A B B SFT FNR TFM A B B 0 6 12 18 SFT FNR TFM A B B SFT FNR TFM A B B SFT FNR TFM MSP,kgha-1 Fontes de P2O5 total MSR,kgha-1 MST,kgha-1 P-MSP,kgha-1 P-MSR,kgha-1 P-MST,kgha-1
  • 43. 41 Os tratamentos empregados não influenciaram os rendimentos de MS (MSP, MSR e MST) do azevém anual (2010) (Tabela 3 e Figura 4). No entanto, o azevém anual apresentou elevados rendimentos de MS. Para manutenção de adequado resíduo sobre o solo e aporte de MS para o PD, são necessários no mínimo 2000 kg ha-1 de MSR. Isso corresponde a cerca de 15-20 cm de altura para o caso de pastagens de aveia e azevém (ASSMANN et al., 2008). Portanto, mesmo em condições de três ciclos de pastejo a média de rendimento de MSR (Tabela 3) foi acima dos valores recomendados para manutenção do PD. Figura 4. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da azevém anual (2010), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05). Nas condições de quatro cortes o azevém anual pode atingir até 8472 kg ha-1 e 9287 kg ha-1 de MST para os cultivares FABC-1 e Barjumbo, respectivamente (FUNDAÇÃO ABC, 2008). Assim, a média produzida de MST, neste estudo, foi superior ao normalmente observado para essas cultivares (Tabela 3 e Figura 4). Tem sido verificado que o azevém anual, adequadamente manejado, tem suportado alta lotação animal sob pastejo por área, proporcionando, ao longo do ciclo, elevado rendimento de forragem (FONSECA e A A A 0 4000 8000 12000 SFT FNR TFM A A A SFT FNR TFM A A A SFT FNR TFM A A A 0 10 20 30 SFT FNR TFM B B A 0 10 20 30 SFT FNR TFM B B A SFT FNR TFM MSP,kgha-1 Fontes de P2O5 total MSR,kgha-1 MST,kgha-1 P-MSP,kgha-1 P-MSR,kgha-1 P-MST,kgha-1
  • 44. 42 MARTUSCELLO, 2010). Destaca-se que no ano de 2010 houve adequadas condições de precipitação (Tabela 1), inclusive no início da implantação da forrageira, favorecendo o crescimento e desenvolvimento da planta. O acúmulo de P-MSP no azevém anual (2010) não foi afetado pelas doses (Tabela 3) e fontes (Figura 4) de fosfatos. Os acúmulos de P-MSR e P-MST no azevém anual (2010) também não foram influenciados pelas doses de P (Tabela 3), mas apresentaram incremento mediante a aplicação de TFM (Figura 4). Isso pode ser explicado pelos seguintes fatores: (i) o TFM consiste-se em um produto de liberação de P mais lenta que o SFT, diminuindo a probabilidade de adsorção de P nos colóides do solo (BEDIN et al., 2003); (ii) o TFM é insolúvel em água, mas possui elevada solubilidade em ácido cítrico (20 g L-1 ) quando comparado ao FNR, podendo o P ser disponibilizado para a solução em maior proporção (RESENDE et al., 2006), principalmente em sistemas com a presença de animais, (iii) o TFM possui magnésio (Mg) em sua constituição que atua como carregador de P na planta, favorecendo a nutrição fosfatada da planta; (iv) devido à presença do silício (Si) no TFM, que tem diminuído a adsorção específica de íons fosfatos, deixando o P mais disponível às plantas (MALAVOLTA et al., 2006); e (v) ao efeito residual do fertilizante aplicado em anos anteriores. Para a aveia preta (2011), com exceção da MSP, houve aumento quadrático dos rendimentos de MSR, MST e acúmulos de P (P-MSP, P-MSR e P-MST) devido à aplicação de doses de P (Tabela 3). Os máximos rendimentos de MSR (3128 kg ha-1 ) e MST (6675 kg ha-1 ) ocorreriam mediante a aplicação de 89 e 108 kg ha-1 de P2O5, respectivamente, e os máximos acúmulos de P-MSP (12 kg ha-1 ), P-MSR (13 kg ha-1 ) e P-MST (39 kg ha-1 ) nas doses de 121, 123 e 138 kg ha-1 de P2O5, respectivamente. Os efeitos quadráticos podem ser atribuídos de forma similar aos observados anteriormente para a aveia preta (2009) e
  • 45. 43 principalmente ao fato de que as doses de P que proporcionaram os máximos rendimentos de MS e acúmulos de P estiveram em equilíbrio com a solução no solo. O uso de TFM proporcionou maior incremento dos rendimentos de MSR e MST e acúmulos de P-MSR e P-MST na aveia preta (2011), exceto para a MSP e para o acúmulo de P-MSP (Figura 5). Forragens submetidas ao pastejo têm respondido com permanente rebrota devido à desfolhação. Com a desfolha, as raízes têm apresentando dinâmica de crescimento mais acelerada, liberando maior quantidade de exsudatos (ácidos orgânicos) (CARVALHO et al., 2010). Figura 5. Massa seca produzida em pastejo (MSP), massa seca residual (MSR), massa seca total (MST), fósforo acumulado na MSP (P-MSP), fósforo acumulado na MSR (P-MSR) e fósforo acumulado na MST (P-MST) da aveia preta (2011), após aplicação superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05). Esses ácidos orgânicos de baixo peso molecular (cítrico, málico, oxálico e tartárico). exsudados pelas raízes, também encontrados no esterco de animais (BAZIRAMAKENGA e SIMARD, 1998), podem ter favorecido a solubilização de P proveniente do TFM. Tem sido observado que ácidos orgânicos competem com os sítios de adsorção de P, favorecendo a disponibilidade deste nutriente para a solução no solo (PAVINATO e ROSOLEM, 2008). A A A 0 3000 6000 9000 SFT FNR TFM B B A SFT FNR TFM B B A SFT FNR TFM A A A 0 10 20 30 SFT FNR TFM B B A SFT FNR TFM B B A SFT FNR TFM MSP,kgha-1 Fontes de P2O5 total MSR,kgha-1 MST,kgha-1 P-MSP,kgha-1 P-MSR,kgha-1 P-MST,kgha-1
  • 46. 44 Além disso, o Si presente no TFM pode estar envolvido no aumento de produção de MS da parte aérea por promover maior capacidade fotossintética pelo melhor arranjamento das folhas, tornando-as mais eretas (AGARIE et al., 1998). O rendimento de MSP da aveia preta (2011) não foi influenciado pelas fontes de P (Figura 5), certamente devido à desigualdade no consumo da forragem causada pelos animais, já que o pastejo foi realizado em área total, inclusive sobre o tratamento controle. Além disso, por ocasião da instalação do experimento, o solo da área continha alto e médio teor de MO (51 g dm-3 ) e P (4,2 mg dm-3 ), respectivamente, favorecendo a mineralização do P orgânico (BERTOL et al., 2004). Salienta-se que, em 2010 o rendimento de MSP também não foi influenciado pelas fontes fosfatadas (Figura 4). Na comparação de uma pastagem não pastejada com uma em pastejo, tem sido observado que a presença do animal altera o padrão de distribuição dos nutrientes no solo pela deposição dos dejetos, alterando a reciclagem dos nutrientes (BALBINOT JÚNIOR et al., 2009). Além disso, aproximadamente 90% do fósforo consumido das forragens pode retornar ao solo, principalmente através das fezes (WILLIAMS e HAYNES, 1990). Os animais distribuem suas excreções aleatoriamente através da pastagem e, portanto, o desenvolvimento das forrageiras pode ter sido influenciado pelos ciclos de pastejo, já que em 2009 foram realizados apenas dois ciclos e em 2010 e 2011, três ciclos. Russele e Franzleubbers (2007) verificaram que as fezes causam maior rejeição ao pastejo em comparação a urina, causando desigualdade de consumo na área. Os autores observaram que enquanto nas áreas com urina a rejeição ocorre em um ciclo de pastejo rotacionado (cerca de quatro semanas), nas áreas com fezes a rejeição pode durar até 16 meses, observando-se a relação de oferta e tempo de pastejo. Diferente das condições encontradas no ano de 2009, as condições de precipitação encontram-se adequadas para a aveia preta (2011) (Tabela 1). Neste caso, a cultivar IAPAR-
  • 47. 45 61 atingiu rendimento de MST (6675 kg ha-1 ) satisfatório em relação ao esperado (entre 4728 e 8358 kg ha-1 ) (Tabela 3 e Figura 5). A aveia preta tem sido menos exigente em fertilidade que o azevém anual (FONSECA e MARTUSCELLO, 2011). No entanto, neste estudo, a cultivar IAPAR-61 foi mais responsiva à adubação fosfatada, que o azevém anual. Tem sido observado que a aveia preta extrai os nutrientes das camadas mais profundas do solo, por meio do sistema radicular, disponibilizando-os superficialmente, após o corte da parte aérea e a decomposição pela ação dos microrganismos (MELO et al., 2011). Borkert et al. (2003) observaram que dentre os macronutrientes, o P é reciclado em menor quantidade pela aveia preta, variando de 8 a 12 kg ha-1 , no intervalo de classe variando de 5000 a 10000 kg ha-1 de MS. No entanto, destaca-se que no presente trabalho o ponto máximo de acúmulo de P-MST foi superior aos valores observados na literatura tanto para a aveia preta (2009) como para a aveia preta (2011), que foram de 14 e 39 kg ha-1 , respectivamente (Tabela 3). O acúmulo de P não indica que as plantas são mais ou menos eficientes, uma vez que tem sido observado que cultivares de plantas (através de adaptações genéticas) podem se desenvolver e produzir bem com menor quantidade desse nutriente (FERNANDES e MURAOKA, 2002). Entretanto, tem sido observado que maiores quantidades de P acumulados e concentrados nos resíduos das gramíneas (P-MSR), acarretam em maiores retornos deste nutriente para o sistema e para a cultura sucessora através da decomposição da palhada (SÁ et al., 2010). De maneira geral, os altos rendimentos de MST produzidos pelo azevém anual (2010) e pela aveia preta (2011) podem ser atribuídos aos seguintes fatores: (i) o P é o nutriente responsável pelo perfilhamento das plantas, aumentando assim a produção de MS das forragens (GUEDES et al., 2009); (ii) plantas sob pastejo apresentam elevação dos níveis de exsudatos das raízes e a liberação de componentes de alta qualidade para o solo, o que
  • 48. 46 estimularia a atividade microbiológica, acelerando a ciclagem do fósforo aplicado (CARVALHO et al., 2010); (iii) ácidos orgânicos provenientes da decomposição do material orgânico (raízes e fezes), possuem a capacidade de formar complexos com óxidos de ferro e alumínio, evitando a fixação de P (PAVINATO e ROSOLEM, 2008); (iv) a rebrota das forrageiras pode ter sido influenciada pelas reservas de MO no solo (SOUZA et al., 2008), já que esta apresentou níveis altos no presente estudo (51 g dm-3 na camada 0-20 cm); (vii) à presença do ácido indolacético na urina de bovinos, que tem sido estimulante sobre o crescimento das plantas (CESAR et al., 2007); e (viii) ao pastejo com intensidade moderada utilizado no experimento, favorecendo o adequado crescimento vegetal (CARVALHO et al., 2011). 3.5.2. Rendimento de grãos, acúmulo e exportação de fósforo nas culturas de milho e soja Não houve interação entre fontes e doses de P sobre os atributos RG, P-Ac e P-Ex do milho (2009/10) e da soja (2010/11), com exceção do RG de milho (2011/12) onde a interação foi significativa (F=2,98, P<0,05). Para o milho (2009/10) os atributos RG, P-Ac e P-Ex não foram influenciados pela aplicação superficial de doses (Tabela 4) e fontes (Figura 6) de P aplicados antecipadamente, por ocasião da semeadura da cultura de inverno. Isso provavelmente ocorreu devido: (i) ao curto prazo do estudo; (ii) a precipitação foi adequada ao longo de todo o ciclo da cultura (Tabela 1); (iii) o solo apresentou altas concentrações de MO (51 g dm-3 ) implicando em boa reserva de P orgânico no solo que pode ter sido mineralizado (RESENDE et al., 2006); e (iv) ao aumento da ciclagem de nutrientes observada em sistemas de ILP (CARVALHO et al., 2010).
  • 49. 47 Tabela 4. Equações de regressão e nível de significância dos atributos avaliados para o milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) submetidos a doses (antecipadas) de fósforo (0, 60, 120, 180 kg ha-1 de P2O5 total), aplicadas na superfície do solo, em sistema de integração lavoura- pecuária em plantio direto. Atributos Equação R2 Valor de P (1) Milho (2009/10) RG(2) ŷ=ȳ= 11908 - - P-Ac(3) ŷ=ȳ= 60 - - P-Ex(4) ŷ=ȳ= 52 - - Soja (2010/11) RG ŷ=ȳ= 5067 - - P-Ac ŷ= 71,992+0,0995x 0,92 0,01 P-Ex ŷ= 45,671+0,0444x 0,57 0,05 Milho (2011/12) P-Ac ŷ= 36,722+0,3853x-0,0014x2 0,98 0,01 P-Ex ŷ= 32,483+0,4808x-0,002x2 0,98 0,01 (1) Nível de significância da equação. (2) RG: rendimento de grãos. (3) P-Ac: fósforo acumulado na parte aérea. (4) P- Ex: fósforo exportado nos grãos. Para a soja (2010/11) não houve diferença entre os tratamentos sobre o RG (Tabela 4 e Figura 6). Porém, o P-Ac e o P-Ex foram aumentados linearmente mediante o uso de doses de P (Tabela 4), obtendo maiores acúmulos devido à aplicação de SFT e TFM (Figura 6). Esses resultados podem ser caracterizados pelo consumo de luxo exercido pela planta já que não houve respostas para o RG. Fato este, provavelmente interligado ao processo fisiológico de fixação de nitrogênio (FBN), que exige grande quantidade de energia (P na forma de ATP) (TAIZ e ZEIGER, 2004). Em estudos sobre a capacidade de absorção de P e a fixação biológica de N (FBN) na soja, Miao et al. (2007) e Rotaru e Sinclair (2009) verificaram que a deficiência de P tem sido um dos fatores que mais afeta a produção de leguminosas em diversos tipos de solos. Esses autores observaram correlação linear positiva entre a absorção de P e a formação de nódulos, indicando que doses mais elevadas de P estimulariam a FBN, devido ao fato da planta armazenar maiores quantidades de P. Os menores incrementos do P- Ac e P-Ex mediante os tratamentos com o uso de FNR foram plausíveis (Figura 6), pois tem sido observado que as culturas anuais apresentam alta demanda de P em um curto espaço de
  • 50. 48 tempo e seus efeitos são observados em estudos de médio-longo prazo (NOVAIS e SMYTH, 1999; RESENDE et al., 2006). Figura 6. Rendimento de grãos (RG), fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos grãos de milho (2009/10) e soja (2010/11), após aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05). No caso do milho (2011/12) houve interação entre doses e fontes de P para o RG (Figura 7). O incremento do RG foi devido ao uso (antecipado) de doses de TFM e FNR, mas não houve diferença pela aplicação de SFT (Figura 7). O máximo RG (14649 kg ha-1 ) seria obtido mediante o uso de 116 kg ha-1 de P2O5 na forma de TFM e no caso do FNR, o efeito foi linear. A ausência de efeito da aplicação antecipada de SFT sobre o rendimento de milho (2011/12) pode ser atribuída: (i) à alta solubilidade deste fertilizante, resultando em imediata disponibilização de P no sistema, favorecendo maior absorção pelas plantas forrageiras e/ou adsorção pelos colóides do solo, em curto espaço de tempo após sua aplicação (ONO et al., 2009), (ii) ao fato dos tratamentos com a aplicação de SFT sobre a aveia preta (2011) – A A A 0 6000 12000 18000 SFT FNR TFM A A A 0 30 60 90 SFT FNR TFM A A A SFT FNR TFM A A A 0 3000 6000 9000 SFT FNR TFM A B A 0 40 80 120 SFT FNR TFM A B A SFT FNR TFM Fontes de P2O5 total Milho (2009/10) Soja (2010/11) P-Ex,kgha-1 P-Ex,kgha-1 P-Ac,kgha-1 P-Ac,kgha-1 RG,kgha-1 RG,kgha-1
  • 51. 49 cultura antecessora ao milho 2011/12 – proporcionarem os menores rendimentos de MS e acúmulos de P nesta cultura, comparado ao uso de TFM (Figuras 5), resultando em menor retorno de P ao sistema, e (iii) ao menor efeito residual do SFT que tem sido observado e comprovado em estudos de médio-longo prazo (PROCHNOW et al., 2003; RESENDE et al., 2006). Figura 7. Rendimento de grãos (RG) de milho (2011/12), após aplicação antecipada e superficial de doses e fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. ○ Superfosfato triplo (SFT),  fosfato natural reativo (FNR), e ∆ termofosfato magnesiano (TFM). Pontos são médias de quatro repetições (**: P<0,01 e *: P<0,05). Quanto ao FNR, apesar de este produto ser insolúvel em água e apresentar baixa solubilidade em ácido cítrico (20 g L-1 ), tem sido observado que o somatório da sua eficiência, quando estimada em períodos de mais de dois ciclos de cultivo, pode-se igualar aos fosfatos solúveis (MOREIRA et al., 2002). Portanto, neste estudo a dissolução do FNR certamente foi favorecida devida: (i) ao alto teor de MO no solo (51 g dm-1 ) na camada 0-20 cm diminuindo a probabilidade de adsorção de P, (ii) ao maior tempo de contato do fertilizante com o solo, devido às adubações em anos anteriores, e (iii) ao fornecimento de prótons (H+ ) pela provável acidificação da rizosfera, potencializado pela presença de animais no sistema (SOUZA et al., 2008). Entretanto, a maior eficiência do RG de milho (2011/12) seria observada mediante o uso do TFM, pois para cada quilo de P aplicado no solo na forma de FNR e TFM haveria um incremento de 14 e 44 kg de grãos de milho produzidos, respectivamente (Figura 7). ŷ=13,666x + 11914 R² = 0,92* ∆ŷ=12,106+43,676x-0,1876x2 R² = 0,96* ŷ=ȳ= 13034 0 6000 12000 18000 0 60 120 180 Doses de P2O5 total, kg ha-1 RG,kgha-1
  • 52. 50 Analisando a eficiência relativa dos fertilizantes em comparação à testemunha (Tabela 5), destaca-se que as doses de 120 kg ha-1 de TFM e 180 kg ha-1 de FNR seriam as doses que proporcionariam os maiores acréscimos na produção sendo de 23 e 19%, respectivamente. Isso demonstra a alta eficiência de silicofosfatos pelas plantas, pois nesse caso, a mesma eficiência relativa do TFM em relação ao FNR seria obtida com menor dose de fertilizante aplicado. Tabela 5. Eficiência relativa do rendimento de grãos de milho (2011/12), considerando as doses e fontes de fósforo aplicadas por ocasião da semeadura da aveia preta (2011) em sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto. Fontes de Fósforo Doses de Fósforo Eficiência Relativa ------ kg ha-1 ------ ----- % ----- Superfosfato triplo 60 105 C Fosfato natural reativo 60 104 C Termofosfato magnesiano 60 113 B Superfosfato triplo 120 107 C Fosfato natural reativo 120 109 B Termofosfato magnesiano 120 123 A Superfosfato triplo 180 108 C Fosfato natural reativo 180 119 A Termofosfato magnesiano 180 113 B Testemunha(1) 0 100 D (1) Tratamento testemunha (controle) = 100%. Médias seguidas de mesmas letras não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05). Houve efeito quadrático para o P-Ac e P-Ex devido à aplicação de doses de P (Tabela 4) e incremento destes atributos mediante uso de TFM (Figura 7). Os maiores acúmulos de P-Ac (63 kg ha-1 ) e P-Ex (61 kg ha-1 ) no milho (2011/12) seriam obtidos nas doses de 138 e 120 kg ha-1 de P2O5, respectivamente. O efeito quadrático desses atributos pode estar relacionado com os seguintes fatores: (i) à alta concentração de P no solo que, possivelmente, resultou em decréscimo na concentração de zinco (Zn) na planta, que tem sido o mais limitante para o milho, devido à inibição competitiva P vs. Zn, (MALAVOLTA, 2006); (ii) a dose observada que proporcionou o máximo RG ficou em equilíbrio com a
  • 53. 51 solução no solo, caracterizando o limite de absorção da planta entre solo-dreno e solo-fonte (NOVAIS e SMYTH, 1999); e (iii) à capacidade de produção máxima do híbrido 30F53 foi alcançada, sendo inclusive, superior ao que tem sido observado para a média de produção no Paraná – entre 13000 a 14000 kg ha-1 (PIONEER, 2011). Figura 8. Fósforo acumulado na parte área (P-Ac) e fósforo exportado (P-Ex) nos grãos de milho (2011/12), após aplicação antecipada e superficial de fontes de fósforo na integração lavoura-pecuária em plantio direto. SFT: superfosfato triplo; FNR: fosfato natural reativo; TFM: termofosfato magnesiano. Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (α=0,05). As médias de precipitação para as safras de primavera-verão nos meses de janeiro e fevereiro encontraram-se adequadas para o desenvolvimento das culturas de milho (2009/10 e 2011/12) e soja (2010/11) (Tabela 1). Fato que deve ser salientado, pois tem sido observado que é nesse período (florescimento e enchimento de grãos) em que as culturas necessitam de adequada quantidade de água devido à maior demanda por nutrientes (BERGAMASCHI et al., 2004). A média de produção de grãos de milho da última safra no Paraná foi se de 7873 kg ha-1 e de soja 3360 kg ha-1 (CONAB, 2011). Portanto, neste estudo os RG tanto de milho como de soja (mesmo quando na ausência de efeito) foram elevados em todos os anos. Altos rendimentos de grãos têm sido observados nos estudos com ILP em PD e atribuídos ao incremento na ciclagem de nutrientes proporcionados pelo pastejo animal (BALBINOT JUNIOR et al., 2009, CARVALHO et al., 2010, SILVA et al., 2012). B B A 0 30 60 90 FNR SFT TFM B B A 0 30 60 90 SFT FNR TFM P-Ac,kgha-1 P-Ex,kgha-1 Fontes de P2O5 total
  • 54. 52 3.6. CONCLUSÕES 1. O uso de SFT proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo de P somente para a aveia preta no primeiro ano de cultivo. 2. No segundo ano, a aplicação de TFM ocasionou maior acúmulo de P no azevém anual e, para a soja, a aplicação tanto de TFM quanto de SFT proporcionaram maior acúmulo e exportação de P nos grãos. 3. Ao final do terceiro ano o uso de TFM proporcionou maior rendimento de MST e acúmulo de P tanto para a aveia preta quanto para a cultura do milho. 4. A aplicação de fontes insolúveis em água, em especial o TFM, obtiveram maiores efeitos residuais, proporcionando maiores rendimentos forrageiros e de grãos de milho, após 36 meses de estudo.